泡沫沥青混合料的特性
泡沫沥青混合料设计及性能论文
泡沫沥青混合料的设计及性能分析【摘要】笔者更加多年工作经验结合我国大中修道路，国外使用情况，介绍了泡沫沥青冷再生技术；介绍了泡沫沥青的工作原理及性能指标；阐述了混合料配合比的优化过程，及注意事项；并结合国内研究提出了提高混合料水稳定性的建议。
【关键词】泡沫沥青；劈裂；强度；抗疲劳性一、泡沫沥青原理泡沫沥青又叫膨胀沥青，是将一定的冷水注入热沥青，使其体积发生膨胀，形成大量的沥青泡沫，短时间内沥青泡沫破裂。
当泡沫沥青与集料接触时，沥青泡沫化为小颗粒，散布于细粒料（特别是粒径小于0.075mm）的表面，形成粘有大量沥青的细料填缝料，经拌和压实，这些细料能填充于湿冷的粗料之间的空隙中并形成类似砂浆的作用，使混合料达到稳定。
二、泡沫沥青的性能目前主要采用膨胀率和半衰期2个指标对沥青发泡特性进行评价。
膨胀率是指沥青发泡膨胀时达到的最大体积与泡沫完全消失时的体积之比，反映泡沫沥青的粘度大小。
半衰期是指泡沫沥青从最大体积降到最大体积的一半需要的时间，以s计，反映泡沫沥青的稳定性。
评价沥青发泡效果时，膨胀率和半衰期是两个密不可分的指标，最好的发泡效果应使两个值均比较大，而不能单独采用一个指标来控制。
建议发泡沥青的膨胀率≥10倍，半衰期≥8s。
三、泡沫沥青的配合比设计（1）材料的回收，研究表明，不同的铣刨速率对混合料的级配会有明显影响，推荐采用铣刨速率为6m/min或者8m/min的铣刨机，并对rap材料进行筛分，并根据相关试验规范对材料进行检测。
（2）沥青用量。
最佳沥青用量可通过间接拉伸试验来确定。
制备不同沥青含量的泡沫沥青混合料试件（试件在最佳含水量下击实），在通风烘箱中养生3d，然后测试试件在浸水条件下的间接拉伸强度，选取试件在浸水条件下的最大间接拉伸强度对应的沥青用量作为最佳沥青用量。
（3）拌和水量。
mobile公司以及brennen等人的研究都提出泡沫沥青混合料最佳拌和用水量为待稳定材料“疏松点”所对应的含水量，即待稳定材料达到最大疏松体积时所含的水量，约为aashto修正击实法所得最佳含水量的70％～80％。
发泡温拌沥青混合料Superpave设计与性能研究
GAO Qi-j u １ ,SONG Xu- y an ２
Abstract :Based on the Su p er p ave mix desi g n and SUP-１ ３ mixture ,with the ４ ％ p orosit y bein g the desi g ned volume index ,the mixin g and com p action tem p eratures of the foamed warm mix as p halt were determined．The water stabilit y ,d y namic stabilit y and bendin g p erformance at low tem p erature of the foamed warm mix as p halt were tested ,and the com p action characteristics of the as p halt mixture were anal y zed b y Su p er p ave rotation com p action curve．The results show that there is small difference between the p avement p erformance of foamed warm mix as p halt and that of the hot mix as p halt in the case of below ２ １ ħ ,su gg estin g that the foamed warm mix as p halt is
６４
程造价 , 性价比较 高 . 由 于 发 泡 温 拌 技 术 在 国 外 的
泡沫沥青稳定碎石混合料干缩特性的试验研究
泡 沫 沥 青稳 定 碎 石 混 合 料 千 缩特 性 的试 验 研 究
张 瑜
［ 上海 市政 工程设计研 究总院（ 团） 限公 司， 集 有 上海 ２ ０ ９ ］ ００ ２
摘要 ：通过于缩变形试验 ， 分析 泡沫沥青稳定碎石混合料 的失水 率 、 缩应变等 指标 的变 化规律 ， 干 探讨泡 沫沥青稳定 碎
张 ：沫 青 定 石 合 干 特 的 验 究 瑜泡 沥 稳 碎 混 料 缩 性 试 研
３ Ｏ ５
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３组试 验 混合 料试 件 在失 水 率 上 的差 异 主要 是 由 于 表层 失水 程 度不 同所 致 ， 表 层 失 水程 度 主要 取 决 而 于 混合 料 的拌 和用 水 ， 次是 水 泥 用 量 。当拌 和 用水 其
较高时 ， 表层 含水 量 较 高 ， 致试 件 失水 率 增 大 ； 水 导 如
石混合料干缩变形特性 的主要影 响因素 ， 与其他材 料 的干缩特性 进行 对 比。试验 结果表 明 ， 和用水 与水泥含量 是 并 拌
影响该类混合料干缩变形 的主要因素 ， 沥青 的存 在可 以减小混 合料 的干缩 变形 ， 泡沫沥青 稳定碎 石混合 料干缩程度 与 泡沫沥青再生混合料 的相 当 ， 但要小 于水泥稳定碎 石混 合料 。
的空 隙通道 较 短 ， 失水 速 度 相 对 较 快 。 当试 件 的表 故 层 水挥 发 之后 ， 试件 内部 的水 分 也 会 沿着 空 隙通 道 向
泡沫沥青稳定混合料压实特性的试验研究
Ｖ ｏ ． Ｎ ｏ． １ ３６ ２ Ａ ｐｒ ２０１ ． ２
泡 沫 沥青 稳 定 混 合 料 压 实 特 性 的试 验 研 究 ＊
袁 坤 李 立寒 吕天 华
（ 济 大 学 道 路 与 交 通 工 程 教 育 部 重 点 实 验 室 上 海 ２ ０ ９ ） 同 ０ ０ ２
流动 性较 差 ， 能并 不适 合旋转 压 实成型 ． 可
图 ２为 在 不 同成 型 功 下 ， 准 马 歇 尔 试 件 标
４ Ｏ℃养护 ４ｄ 放 置 ２ 试 的空 隙率情 况． 后 ８ｄ测 由 图 ２可 见 ， 大 马歇 尔 击 实 功 可 以显 著 降 低 试件 增 的空 隙率． 当击 实次数 由双 面各 ７ 次 提高 至双 面 ５ 各 １ ０次 （ 加 幅 度 ４ ． ） 试 件 的 空 隙 率 由 １ 增 ６７ ， １ ． 降低至 １ ． ， 低 幅 度 １ ． ． 用 先 ２１ ０７ 降 １５ 采
两面 各 ７ ５次 ．
件 的空 隙率 ， 而旋 转 压 实 方法 反 而 会 增 大 泡沫 沥 青 混合料 的空隙率 ． 析其原 因 ， 分 大马歇 尔 由于试 件 尺寸 较大 ， 集料 更易 分布 的较 为均匀 ， 因此更 容
易压 实 ； 沫沥青 ｝ 合 料作 为冷 拌混 合料 的一 种 ， 泡 昆
摘要 ： 降低 泡 沫 沥 青 稳 定 混 合 料 的压 实 空 隙 率 可 以 有 效 地 提 高 该 类 混 合 料 耐 久 性 ． 用 不 同 的 成 采
型 工 艺 制 备 泡 沫 沥 青 混 合 料试 件 ， 析 成 型 方 法 、 型 功 以及 试 件 处 置 方 法 对 泡 沫 沥 青 混 合 料 试 分 成 件 体 积 参 数 和 强 度 特 性 的 影 响 ， 讨 适 宜 泡 沫 沥 青 混 合 料 的 成 型 工 艺 ． 验 结 果 表 明 ， 马 歇 尔 试 探 试 大 件 成 型 工 艺 和 增 大 压 实 功 可 以有 效 地 降 低 泡 沫 沥 青 混 合 料 试 件 的 压 实 空 隙 率 ， 转 压 实 成 型 工 艺 旋 不 适 于 降 低 泡 沫 沥 青 混 合 料 试 件 的 空 隙 率 ， 低 泡 沫 沥 青 混 合 料 的 空 隙 率 可 以 显 著 提 高 该 类 混 合 降
泡沫沥青RAP性能分析研究
泡沫沥青RAP性能分析研究简介随着城市化进程的加速以及公路交通网络的不断完善，道路维修和改建成为了重要的工程项目之一。
而对于道路改建来说，RAP（回收沥青混合料）的使用已经成为了一种新趋势。
RAP是指从旧路面中回收的沥青混合料，使用RAP可以对资源进行合理利用，同时还可以降低道路改建成本。
而泡沫沥青RAP则是指在RAP中加入适量的泡沫沥青，通过泡沫沥青RAP的使用可以有效地提高沥青混合料的性能，从而延长道路使用寿命。
本文将对泡沫沥青RAP进行性能分析研究，为道路改建工作提供一定的理论依据。
泡沫沥青RAP的性能分析泡沫沥青RAP的物理和化学性质泡沫沥青RAP除了具备RAP自身的物理和化学性质外，还含有泡沫沥青这一特殊组分。
通常，泡沫沥青RAP具备以下物理和化学性质：1.比表面积较大，即RAP颗粒表面覆盖了一定数量的沥青薄膜。
2.抗剪切性能较强，即RAP中的沥青与颗粒之间具备良好的耦合性能。
3.粒径分布范围较广，可以适应不同应力状态下的力学要求。
4.残留沥青含量较高，可以有效地提高RAP性能。
5.泡沫沥青中的空气可以有效地减轻RAP的密度，降低了混合料的硬度，提高了混合料的变形性能。
泡沫沥青RAP的工程应用1.增加道路改建成本效益：泡沫沥青RAP的使用可以降低改建成本，提高改建效益。
2.延长道路使用寿命：泡沫沥青RAP可以有效地提高混合料的性能，从而延长道路使用寿命。
3.减少资源浪费：泡沫沥青RAP的使用可以对旧路面资源进行充分利用，同时保护环境。
泡沫沥青RAP的优缺点分析优点1.可持续发展：泡沫沥青RAP的使用可以对资源进行合理利用，同时还可以降低环境污染。
2.提高道路使用寿命：泡沫沥青RAP有效地提高了混合料的性能，从而延长了道路使用寿命。
3.降低改建成本：泡沫沥青RAP的使用可以降低改建成本，提高了改建效益。
缺点1.物理性能不稳定：泡沫沥青RAP受制于加热温度等环境因素，其物理性能难以稳定控制。
沥青混合料的特性指标1
沥青混合料的特性虽然沥青混合料中单个材料的性能对混合料的性能起十分重要的作用，但是，由于沥青混合料中沥青和集料组成统一的系统，其组合特性对沥青混合料的性能影响更大。
沥青混合料性能指标包括永久变形、疲劳开裂、低温开裂、应力—应变特性、强度特性。
1．永久变形永久变形是在重复荷载的作用下路面塑性变形的累积，它是一种不可恢复的变形。
轮迹线上的变形一般认为主要有两个原因：一是作用在土基、底基层、基层和沥青表面层的重复应力较大，虽然面层材料对减少这种类型的车辙起着很重要的作用，但一般认为路面车辙是路面的一种结构组合问题，对于路面面层很薄的结构层车辙较为严重，主要是因为面层太薄而导致，作用在路基顶面的应力较大；对于路面结构在水的作用下土基较为软弱的情况，主要是由于土基的累积变形而引起。
路面软化产生的车辙见图9-7。
二是路面面层在重复荷载的作用下的累积变形，这种累积变形是由于沥青面层抵抗重复荷载的抗剪强度较小，一般这种车辙是由于沥青面层的强度太弱。
路面的永久变形是由于面层和土基两个原因总和引起。
沥青软化产生的车辙见图9-8。
沥青路面的车辙主要是因为在荷载的作用下产生的很小但不可恢复的永久变形累积引起的。
沥青混合料的剪切应力将导致垂直变形和侧向流动，当荷载作用足够的次数以后，路面的累积永久变形不断增加，车辙就出现。
路面出现车辙以后，由于在辙槽内的水将导致水溅或结冰而影响行车安全。
当沥青稠度低、加载时间长或温度较高时，沥青混合料表现为弹—粘一塑性体，应力重复作用下将会出现较大数量的累积变形。
对沥青混合料永久变形特性的研究，可利用静态蠕变（单轴受压）试验或重复三轴压缩试验进行。
前一种试验较简单，而后一种试验同实际受力状况相符，但二者所得到的累积应变一时间关系的规律基本一致，因为重复应力下塑性应变的逐步累积实质上也是一种蠕变现象。
密实型沥青碎石混合料经受重复三轴试验的结果表明，塑性应变量承重复作用次数而增加，温度越高，塑性应变累积量越大。
泡沫沥青混合料冷再生技术
泡沫沥青混合料冷再生技术泡沫沥青混合料冷再生技术是一种能够有效减少环境污染和节省原材料的新型路面修复技术，本文将从原理、优点和应用方面阐述该技术。
一、原理1.1 泡沫沥青混合料泡沫沥青是将热沥青通过控制压缩空气和水的比例，使得热沥青与空气和水形成泡沫体系，可以提高沥青的质量和特性。
而泡沫沥青混合料是在原有的路面基础上，将泡沫沥青与废碎石混合，制成一种新型的路面修复材料。
1.2 冷再生技术传统的路面修复技术往往需要采用大量的原材料，而冷再生技术可以通过对原有路面进行再生，再次利用原有材料，从而实现节约原材料的目的。
二、优点2.1 环保泡沫沥青混合料冷再生技术不需要新的原材料，只需要将原有路面进行再生，从而实现了对资源的节约。
同时，该技术使用的泡沫沥青具有良好的环保性能，能够有效减少污染物的排放，降低环境污染。
2.2 低成本相比于传统的道路修复技术，泡沫沥青混合料冷再生技术在成本上具有明显的优势。
因为该技术不需要大量新增材料，只需要将原有路面进行再生，从而可以有效节约成本。
2.3 维护效果好泡沫沥青混合料冷再生技术使用的废碎石经过处理后，可以与泡沫沥青充分混合，降低了路面修复后被车辆碾压破坏的风险，从而提高了路面的维护效果。
三、应用泡沫沥青混合料冷再生技术可以应用于各种类型的道路和桥梁等工程建设中，可以起到节约原材料、降低污染、提高维护效果等多种作用。
此外，该技术还可以应用于机场、停车场等场所，可以大幅提高路面的维护效果，实现更加高效的使用。
综上所述，泡沫沥青混合料冷再生技术具有环保、低成本、维护效果好等优点，应用广泛且适用于各种道路伸缩缝、交叉口、桥梁等场所。
未来，该技术有望为我国的道路建设提供更加可持续的支持。
泡沫沥青稳定碎石混合料疲劳特性的试验研究
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泡沫 沥青稳 定新 集料混合料 的疲 劳寿命不低 于泡 沫沥 青再 生混合 料 ， 是 略低 于 同级 配类 型热拌 但 沥青稳 定碎 石混合 料的疲 劳寿命． 关 键词 ：道路 工程 ；泡沫 沥青稳 定碎石 混合料 ； 劳特性 ；泡 沫沥青 ；水泥 ；级配 疲
中 图 分 类 号 ： １ ＴＵ５ ８ ４ Ｕ４ ４； ２ ．２ 文 献 标 志码 ： Ａ ｄ ｉ １ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ０ ７ ９ ２ ． ０ ０ ０ ． ２ ｏ ：０ ３ ６ ／．ｓ ｎ １ ０ — ６ ９ ２ １ ． ５ ０ ５
泡 沫 沥 青 稳 定 碎 石 混 合 料 疲 劳 特 性 的试 验 研 究
李 立寒 ， 袁 坤 ， 王 太 鑫
（ 同济 大学 道路 与交通 工程教 育部重点 实验 室 ， 上海 ２ ０ ９ ） ０ ０ ２
摘 要 ： 用应 力 控 制 模 式 疲 劳试 验 ， 讨 了 泡 沫 沥 青 稳 定 碎 石 混 合 料 疲 劳 特 性 及 其 影 响 因 素 ， 析 采 探 分
第 １ 卷第 ５ ３ 期
２１ ０ ０年 １ Ｏ月
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文章编号:1671-2579(2003)03-0093-04泡沫沥青混合料的特性拾方治,吕伟民 编译(同济大学,上海市 200092)摘 要:根据国外有关试验研究,介绍了泡沫沥青混合料的组成、试件的不同成型方法及有关泡沫沥青混合料性质的试验,并通过对各种试验结果的分析,得出泡沫沥青混合料的一些特性。
关键词:泡沫沥青混合料;冷再生;特性研究就地冷再生工艺是使用专业道路再生机械将旧路面材料破碎,注入稳定剂(如石灰、水泥、乳化沥青和泡沫沥青等)以改善再生材料的结构特性。
就地冷再生常用泡沫沥青作为稳定材料。
泡沫沥青(或膨胀沥青)是空气、水和热沥青的混合物。
本文通过介绍澳大利亚Griffith大学工学院最近有关泡沫沥青混合料的研究成果,初步总结出泡沫沥青混合料的特性,并希望有助于国内在泡沫沥青方面的研究与应用。
1 泡沫沥青混合料的组成1.1 集料国外研究表明,用于泡沫沥青稳定的集料范围从优质的碎石到低等级骨料。
破碎的混凝土、建筑碎石、炉渣和纯净集料都能与泡沫沥青较好地粘合,而其中一个关键因素就是要有如图1所示的级配曲线。
通过试验发现符合图中区域A的材料,其泡沫沥青稳定适用于重交通道路;符合区域B的材料适用于轻交通道路,而且它可以通过加入粗集料调整到区域A;区域C 的材料因缺少石屑而不适合作泡沫沥青稳定。
1.2 泡沫沥青膨胀率(发泡倍数)和稳定性(持续时间)是泡沫沥青的两个主要性能指标。
膨胀率是指在发泡状态下沥青体积与未发泡状态下体积之比;稳定性是指泡沫沥青达到最大体积后缩小到最大体积之半的持续时间。
软质沥青通常具有较好的发泡特性。
然而沥青的选择很大程度上受环境温度的影响,通常认为最好的发泡效果是使膨胀率和稳定性都达到最优。
沥青用量范围的上、下限分别由混合料稳定性损失和水敏感性加以限制。
粘结料的最佳含量一般与材料的级配尤其是石屑在混合料中的含量有关,通常为3%~4%左右。
此外,为了达到一定发泡性能所需用水量与所用沥青类型有关。
图1 泡沫沥青混合料集料分级说明1.3 添加剂如果再生材料中石屑不足,那么加入水泥或石灰添加剂则有助于加快沥青的分散作用。
值得注意的是通过加入一定的表面活性添加剂,只需60s左右的持续时间就能达到15以上的发泡倍数。
2 泡沫沥青稳定料击实确定泡沫沥青稳定材料的最佳压实度比普通沥青混合料复杂得多,因为这里使用了两种润滑剂(水和沥第23卷 第3期2003年6月中 外 公 路 93收稿日期:2002-10-31青)。
虽然沥青喷射出热量,但当它与集料接触时温度已降低了许多,因此击实过程中沥青粘性相对较高。
在这里水主要有以下几个作用: 促进集料密聚体的分解; 在拌和过程中有利于沥青的扩散;!在集料基体间充当润滑剂。
然而击实之后水只起到降低混合料强度的作用。
有关确保最佳拌和与压实效果的最佳用水量各文献有着不同的建议。
如:1)参考文献[2]中提出用于拌和的最佳用水量(OM C)位于集料的∀疏松点#(对于修正的冲击压实度OMC 为70%~80%)。
∀疏松点#是在此含水量下给定重量的土,简单处理下就会产生最大的疏松体积。
2)参考文献[3]提出对于修正冲击压实度,混合料的OM C 在集料OMC 的65%~85%范围内。
3)参考文献[4]中用统计的方法,从不同级配混合料中找出了最佳拌和用水量的关系式:M MC=8.92+1.48(OM C)+0.40(PF)-0.39(BC)式中:MM C ∃∃∃最佳拌和用水量;OM C ∃∃∃对于修正击实度集料的最佳含水量;PF ∃∃∃石屑在集料中的百分比;BC ∃∃∃沥青含量。
近年来,国外实验室制备试件普遍采用旋转压实仪,认为这种方法更真实地模拟了现场的压实情况。
不过这种压实仪能够产生比修正冲击压实仪更高的能量,因此由其得到的OMC 要比修正冲击压实仪的低。
3 试验研究3.1 集料回收的道路集料首先应在搅拌机里进行搅拌令其混合均匀,经烘箱干燥后,再用振动筛分机进行粒径分析(图1)。
从图中可以看出虽然材料中石屑略少,但对用于泡沫沥青稳定来说,它仍在理想的级配范围内。
在可修正压实功下确定材料的最佳含水量(OMC)为7.2%,最大干密度为2130kg/m 3。
泡沫沥青稳定材料的用水量设定为5%(最佳含水量的70%)。
3.2 试样制备首先将2%的石灰作为添加剂加入用于泡沫沥青稳定的再生集料中,并在空气中干燥7d,随后在60%烘箱中干燥48h,使其含水量接近为零。
3.3 泡沫沥青喷射试验机械使用维特根公司生产的WLB10型道路再生机,它以100g/s 速率喷洒沥青,当有泡沫沥青注入,搅拌机就将材料拌和。
早先使用的泡沫沥青喷射装置是沥青与发泡介质在发泡器内混合,发泡后由配管分配到各个喷嘴处喷出,该方式喷嘴易堵且喷洒量不易调节。
现用发泡器与喷嘴一体式结构,即沥青与发泡介质在各喷嘴端头处混合,发泡后喷出(图2)。
图2 泡沫沥青喷射系统示意图3.4 成型试件采用三种方法:马歇尔击实50次、马歇尔击实75次和旋转压实。
而马歇尔击实75次在实际中最为常用。
因集料的最大粒径大于20mm,故使用直径为150mm 的模具成型试件。
旋转压实试件使用IPC 伺服控制设备在540kPa 压力下进行旋转压实,所有的试件都采用标准为3&的旋转角,旋转压实次数为85。
3.5 间接回弹模量试验试验采用Griffith 的闭环计算机控制重复加载设备UTM 5,它和Notting ham 沥青试验仪相似。
在实验中设备放置在温度控制箱里,实验操作时采用: 5脉冲的预处理; 5个加载脉冲;!半正矢1/2(1-cos )波形;∋加载时间为0.1s,上升时间为40s;(50个微应变的可恢复变形;)脉冲重复期为3s 。
每个试件分别在压实、烘箱处理和浸水之后检测3次,以确定预养护弹性刚度和稳定性,从中得出最大刚度及材料的水敏感度。
国外有文献建议烘干处理应在60%的通风烘箱里烘3d,使沥青老化并降低试件中的水分,随后试件冷却4h,这样就可在预期的温度下进行试验。
4 试验结果4.1 密度变化干密度随沥青含量的变化如图3。
可见旋转压实仪由于其较高的能量得到的干密度要高于马歇尔击实仪的密度。
此外,马歇尔击实仪成型的试件对沥青含量变化敏感,用75次击实取代50次击实而多余的击实功对沥青含量较低的试件几乎没有什么影响。
但对94 中 外 公 路 23卷沥青含量较高的试件影响较明显。
与压实土壤类似,空隙率是压实功的函数。
对于马歇尔击实50次试件,发现当沥青含量大约为2.7%时,最小空隙率为11%。
对于同样沥青含量,马歇尔击实75次和旋转压实试件其最小空隙率分别为10.2%和9.8%。
图3 沥青含量与干密度的关系4.2 预养护后的回弹模量预养护后的回弹模量随沥青含量的变化关系如图4。
对于马歇尔击实仪成型的试件在最高刚度处存在图4 预养护后回弹模量随沥青含量的变化关系一个约为2.2%的最佳沥青含量值。
然而,旋转压实成型的试件似乎对沥青含量变化不太敏感。
而且有趣的是重型压实仪(马歇尔击实50次和旋转压实)其预养护后的模量值低于马歇尔击实50次。
这也说明裹覆在空隙里的水分可以对早期强度产生影响(例如空隙水压的作用)。
另外,对于旋转压实成型的试件,石屑和沥青的流动也有可能导致相对较低的模量值。
4.3 烘干试件的回弹模量对于三种不同击实功,烘干试件回弹模量随沥青含量的变化关系如图5。
经过在60%烘箱里烘干3d 后,试件的刚度达到处理前的5~28倍。
沥青含量和密实度较高的试件,模量值增长也较快。
同时可见,虽然旋转压实产生较高的能量值,但马歇尔击实试件要比旋转压实试件有较高的模量值。
导致这种现象的一个原因可能是重型旋转压实会使试件具有不同的颗粒结构及石屑和沥青从上部向底部流动的特征,尤其在沥青含量值较低的情况下。
图5 烘干处理后回弹模量随沥青含量的变化关系4.4 浸水后试件的回弹模量浸水试件回弹模量随沥青含量变化如图6。
沥青图6 浸水试件回弹模量随沥青含量的变化关系含量较高的旋转压实试件回弹模量值较高。
马歇尔击实试件结果表明,粘结料设计含量可选择在对应浸水后试件模量最大值的地方;从旋转压实试件的试验结果看,合适的粘结料含量将由路面结构的要求控制。
4.5 养护方法研究时对三种不同养护方法进行了比较:28d 室温(25%)空气养护,3d 40%烘箱养护和3d 60%烘箱养护。
图7表明了在浸水和未浸水两种条件下,不同养护方法对沥青含量为2.5%的马歇尔击实50次试件回弹模量的影响。
与其他两种方法相比,经室温养护的试件其回弹模量值相对较低,对水也较敏感。
953期 泡沫沥青混合料的特性图7 回弹模量随养护方法和养护时间的变化关系在60%烘箱养护的试件具有最高的回弹模量。
这很可能与试件发生老化时其沥青性能发生变化有关。
在某些情况下,60%的养护温度能反映出温度状态和长期的含水量。
注意到3d 40%烘箱养护和7d 室温养护的试件其模量值差不多。
3d 40%的烘箱养护很有可能更适合某种特定的情况。
4.6 应变水平的影响对于经60%烘箱养护后的马歇尔击实50次试件,其回弹模量随外应变水平变化关系如图8。
可见回弹模量值依赖于应变水平,相对于50 的应变水平在澳大利亚比较常见,它在刚性材料中不太容易实现。
因此,处在这种可能性时如果应变水平减小那么回弹模量就会被高估。
图8 回弹模量随外应变水平的变化关系4.7 温度的影响回弹模量随试验温度的变化关系如图9。
马歇尔击实50次成型试件的沥青含量为2.5%,可见回弹模量值较高的试件对试验温度变化也较敏感。
然而当与典型热拌沥青混凝土回弹模量值的值域相比,显然泡沫沥青试件对温度不敏感。
这与文献[2]中结论类似,图9 回弹模量随温度的变化关系只是它在泡沫沥青拌和物中加入了石灰基填充料。
5 结论实验结果表明泡沫沥青混合料明显不同于热拌沥青混合料,具有独特的性质。
泡沫沥青混合料最佳沥青含量不易从密实度-沥青含量曲线中估计得到。
泡沫沥青混合料力学特性对湿度有很强的依赖性,混合料的水敏感性应作为确定最小沥青含量指导。
与旋转压实相比,马歇尔击实(不浸水)能产生较高的回弹模量值。
旋转压实成型的试件对水不太敏感。
60%的加速养护与室温养护的试件相比具有较高的回弹模量值。
因此建议在野外选择的养护方法应当与实际温度条件相适应。
再者,弹性试验结果也表明回弹模量受外应变水平影响明显,高的应变产生较低的模量值。
由于沥青含量与石灰填充料用量一样都比较低,所以温度变化对泡沫沥青的影响程度要比对典型热拌沥青稳定土混合料低。
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