泡沫瀝青的制備及其冷再生混合料的性能研究.pdf

1、進入21世紀后，高速公路建設技術日漸成熟，我國高速公路建設進入了高速發(fā)展時期，在公路建設高速發(fā)展的同時，道路維修問題日漸凸顯，道路維修會產生大量的廢舊瀝青路面材料(RAP)，廢舊瀝青路面材料直接丟棄直接造成生態(tài)環(huán)境污染而且浪費我國本就稀缺的瀝青材料資源，不符合我國可持續(xù)發(fā)展的原則。泡沫瀝青冷再生技術不但能夠有效利用瀝青路面回收料(RAP)，而且節(jié)約資源、能源和時間，滿足現代社會低碳環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展要求。
　　 本文依托于國家86

2、3科研計劃項目課題《瀝青路面全厚度再生快速修復關鍵技術和裝備》(2009AA11Z106)，對泡沫瀝青制備及泡沫瀝青冷再生混合料的性能進行了一定試驗研究，其主要的研究內容包括以下幾個方面：對泡沫瀝青的發(fā)泡原理及泡沫瀝青破滅機理進行了分析；實驗室用瀝青發(fā)泡設備的研發(fā)及其工作參數的確定；利用研發(fā)瀝青發(fā)泡裝備進行瀝青發(fā)泡影響因素的實驗分析；參照國內外泡沫瀝青冷再生混合料配合比設計方法，建立了一套完整易操作的泡沫瀝青冷再生混合料配合比的設計方法

3、；基于泡沫瀝青的種類及用量、礦料溫度、拌合用水量、養(yǎng)生條件、水泥摻加量等因素對泡沫瀝青冷再生混合料性能的影響進行了分析。
　　 我們課題組歷經一年多的設計、研制的泡沫瀝青試驗機，不僅設備造價成本較低，而且可靠、易操作，其產生的泡沫瀝青的發(fā)泡效果完全滿足《公路瀝青路面再生技術規(guī)范》JTG F41-2008要求(泡沫瀝青半衰期大于8s、膨脹率大于10倍)。利用此瀝青發(fā)泡試驗機對華騰AH-70瀝青進行發(fā)泡實驗：華騰AH-70瀝青在15

4、0℃、發(fā)泡用水量為2％時發(fā)泡效果達最佳，其產生泡沫瀝青的半衰期為10s、膨脹率為13倍。
　　 由瀝青發(fā)泡影響因素的試驗結果分析可知：同一瀝青在同一發(fā)泡溫度下，半衰期隨用水量的增加而變大，而膨脹比隨用水量的增加而減??；在高于瀝青可發(fā)泡的溫度時，瀝青的發(fā)泡溫度與發(fā)泡特性無必然聯系；不同種類的瀝青由于瀝青組分不同，導致發(fā)泡效果存在很大差異；不同標號的瀝青粘度不同，相比之下低粘度的瀝青半衰期較長，但膨脹比較小；增加發(fā)泡水溫雖有利于泡沫

5、瀝青產生過程中水滴的氣化從而提高發(fā)泡效果，但提高比例較小，實際中一般利用常溫水經行發(fā)泡。東海.AH-70瀝青在160℃、發(fā)泡用水量3.0％時發(fā)泡效果達最佳，其產生泡沫瀝青的半衰期為10.1s、膨脹率為12倍；華騰AH-90瀝青在150℃、發(fā)泡用水量為2％時發(fā)泡效果達最佳，其產生泡沫瀝青的半衰期為10.6s、膨脹率為11.5倍。
　　 參照國內外冷再生混合料配合比的設計方法，建立了一套完整易操作的泡沫瀝青冷再生混合料配合比的設計方

6、法，采用此設計方法，華騰AH-70泡沫瀝青冷再生混合料配合比確定為：75％RAP+23％新集料+2％水泥，最佳泡沫瀝青用量為3％。其馬歇爾試件的干劈裂強度為0.509MPa，干濕劈裂強度比為80.9％，滿足泡沫瀝青冷再生混合料設計中干劈裂強度大于0.4 MPa，干濕劈裂強度比大于75％的要求。
　　 對于同一種泡沫瀝青冷再生混合料存在最佳泡沫瀝青用量，此配合比的混合料的華騰AH-70瀝青和東海AH-70瀝青最佳泡沫瀝青用量為3％