泡沫沥青冷再生混合料物理力学性能研究

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1、2011年5月第5期城市道桥与防洪科技研究187泡沫沥青冷再生混合料物理力学性能研究张卫华(上海市金山区市政：[程管理署，上海200540)摘要：泡沫沥青冷再生混合料受到人们越来越广泛的关注，但对其相关性能的研究并不完善。通过工程实践及大量室内试验，该文分析了集料级配、沥青用量对泡沫沥青冷再生混合料的密度、空隙率、抗拉性能、水稳性、高温稳定性及抗剪强度的影响：研究表明，随着沥青用量的增加，泡沫沥青冷再生混合料的密度、稳定度、抗剪强度呈下降趋势，水稳性呈上升趋势，而空隙率则变化不大；混合料的干、湿劈

2、裂强度则随着沥青用量的变化先增加后降低；级配B混合料的密度、高温稳定性、抗剪强度及干、湿劈裂强度均高于级配A混合料。这说明级配是决定冷再生混合料各种性能的最关键因素。关键词：泡沫沥青；级配；水稳性；高温稳定性；抗剪性能中图分类号：TU528．42文献标识码：A文章编号：1009—7716(2011)05—0187—0510O；；；9O0前言／，／／／一80／／——一7O沥青混合料的再生利用，可节省大量的沥青堡60／／／一一一／／和砂石材料，降低筑路成本，同时，还有利于处治萎50／／／，40／，／／

3、废弃的沥青路面材料，节约能源，保护环境，因而30／／／一级配下限一级配上限2O———，具有显著的经济效益和社会效益，属于环境友好一级配A一级配BlO型和费用节约型材料。泡沫沥青作为最常用的沥05青类稳定剂之一，受到了越来越广泛的关注，在沥青路面的再生中也获得了普遍的应用。本文结合图1泡沫沥青混合料级配合成曲线图某项工程实践，研究了集料级配、沥青用量等因素对泡沫沥青混合料各种物理力学性能的影响。种级配组成方案，具体组成情况如下：A级配：73．5％RAP+25％石屑+1．5％水泥：1材料B级配：60％

4、RAP+38．5％石屑+1．5％水泥。1。1集料级配两种级配曲线见图1所示，级配B细料含量明国外对泡沫沥青冷再生混合料级配的研究已显高于级配A，前者在推荐的级配范围内；后者的有初步结论，1988年Akeroyd和Hicks提出了适粗料基本在推荐的级配范围内，而细料含量则低于合泡沫沥青稳定材料的级配范围，见图1所示的级推荐的含量，更接近于现场常用的混合料级配。配上限和下限。泡沫沥青冷再生技术在一些实际的1．2发泡性能丁程应用中大多套用图1中的级配范围进行配合沥青发泡效果直接影响着混合料的性能，通比设

5、计。然而，在大量的配合比设计中发现，回收沥常，更高的膨胀率和更长的半衰期有助于拌制性青路面材料(简称RAP)中的粉料(0．075rnm以下能更好的混合料。因此，在混合料生产前，必须进的细料)极少，在进行混合料级配调整时，即使是行沥青的室内发泡试验，以确定其最佳发泡效果加入高达30％的新细集料，仍然很难满足该级配及对应的发泡条件。发泡条件主要指沥青的发泡范围对粉料的要求。因此，为降低工程造价，在国温度及发泡用水量。内部分冷再生项目中，适当地调低级配中细料的目前国内大部分泡沫沥青冷再生工程采用含量，也

6、就是混合料的级配曲线落在级配下限的70#沥青。该项目采用埃索AH一70沥青，其技术下方，也取得了较为理想的效果。指标及检测结果见表1所列。再对其进行室内发因此，在该项目进行混合料级配设计时，一方泡试验，确定的最佳发泡效果及相应的发泡条件面使合成级配尽量在图1所示的级配范围内，另见表2所列。从表2看出，埃索AH一70沥青满足一方面考虑了冷再生施工的实际状况，选择了两规范规定的泡沫沥青技术标准。1．3最佳拌和用水量的确定收稿13期：2010—08—28作者简介：张卫华(1976一)，男，江苏东台人，建

7、设管理科副科当泡沫沥青混合料进行拌和和压实时，需加长，从事市政T程建设与管理丁作。入一定量的水，以保证混合料的拌和及压实效果。188科技研究城市道桥与防洪2011年5月第5期2864表1埃索AH一70沥青质量检测结果一览表表3混合料击实试验结果一览表级配类型最佳含水量最大干密度／g·em-3最佳拌和用水量，％2试验结果分析2．1物理性能对沥青混合料而言，物理性能主要指毛体积密度及空隙率等。它们对混合料的性能有着显著的影响，尤其是空隙率，它对混合料的抗车辙性能、水稳性、强度及渗透性能影响很大[2】，

8、过高的空隙率就导致混合料各项性能的下降，尤其是强表2埃索AH一70沥青最佳发泡效果及相应的发泡条件表度和水稳性。冷再生混合料中集料不能被沥青完沥青发泡温度／qC发泡用水量，％膨胀率／倍半衰期／s全裹覆及油石比偏低，这将导致沥青与集料间粘埃索AH一701551．51413结力相对较弱。为保证强度及水稳性，对混合料的空隙率有一定的要求，我国现行规范推荐设计空水分过少将导致泡沫沥青在混合料分布不匀且难隙率应在12％以下，美国AASHTO要求混合料的以压实，但是过多的水分也会影响混合料的压