乳化沥青和泡沫沥青冷再生混合料性能研究_徐剑
乳化沥青冷再生沥青混合料性能及参数研究
１ １ 试 验材料 ．
本试验所使用的集料 包括铣 刨料 、 泥 、 水 矿粉 ， 经筛 分试 验 ，
通 过 方孔 筛的 百 分 率／ ％
铣 刨料
水 泥 矿 粉
ｌｏ ｏ
ｌ０ Ｏ ｏ ．
９ ． ６２
９ ． ２８
８ ６４
ｌ０ ０ Ｏ ． １ｏ ０ ｏ ．
７ ０７
４ ． ３６
２ ． ４５
１０ Ｏｏ ． １ｘ． 【】Ｏ
中图 分 类 号 ：４ ４ Ｕ １ 文 献 标 识 码 ： Ａ
０ 引言
究， 如乳化沥青冷再生 的沥青 混合料用 于面层 效果如何 、 各项 其 ‘
目前 ， 国在 ２ 我 ０世纪 ９ ０年代 建成 的高速公路 ， 陆续进 入大 、 设计参数 和力学性能能否满足相关要求等等。 中修 期 ， 每年有 １ ％的沥青路 面需要 翻修 ， ２ 旧沥青废 弃量将 达到 １ 试 验方 案 每年 ２ ０万 ｔ ２ 之上 ， 如能采用再生技术加 以利用 ， 将会产 生显著 的
表 ２ 掺 料 调 整 后 级 配
筛孔尺寸／ ｍ ｍ
混合 比例 ／ ％
马歇尔稳定度仪加载速率 为 ５ ／ ｉ， ０ｍｍ ｍｎ 具体 试验方法 参照
水泥
１５ ．
５～ ６５ Ｉ ． ２ ｉ ０～ ． ｌ ９ ９５
ｌ ３ ０ ｌ ６ ５ ｌ
ｌ
ｌ
矿粉
１ ２ 配 合 比 ．
泡沫沥青冷再生混合料力学特性试验
有环保、经济、实用等优势， 近年来在世界各国路 面维修养护中得到了广泛应用。 泡沫沥青冷再生混 合料属于一种冷拌混合料， 主要用于铺筑路面基层
Abstract： By indirect tensile strength test，unconfined compressive strength test and compressive resilient modulus test，the influences of recycled asphalt pavement （ RAP） content and cement content on mechanical property of cold recycled mixture with foamed bitumen （ CRMFB ） were studied． The results indicate that （ 1 ） Increase of RAP content or content of old bitumen in RAP led to decrease of optimum foamed asphalt content and tensile，compressive，and shear strengths，but increase of compressive resilient modulus for CRMFB． （ 2） Increase of cement content contributed to the enhancement of mechanical property and water susceptibility of CRMFB． However，an excess of cement would have negative effect on crack resistance of CRMFB ，so the cement content is suggested to be limited to 2% or less． （ 3 ） For the CRMFB with lower cement content （ ≤1. 5% ） ，the strength increase mainly concentrated in the period of the 24 h at open air curing and the first 24 h at 40 ℃ oven curing，while for the CRMFB with higher cement content （ 1. 5% － 3% ） ，an uniform strength increase appeared in the whole curing period． Key words： road engineering； cold recycled mixture with foamed bitumen； mechanical property； recycled asphalt pavement content； cement content 0 引言 以泡沫沥青作为稳定剂的路面再生技术由于具
【泡沫沥青冷再生混合料技术性能研究】 泡沫沥青冷再生技术
《【泡沫沥青冷再生混合料技术性能研究】泡沫沥青冷再生技术》摘要：（鹿泉市公路设计质监中心河北鹿泉 050200）【摘要，为此，本论文对此进行专项研究，而泡沫沥青冷再生混合料就是在这种情况下应运而生，开展泡沫沥青冷再生混合料专项论文研究无论是对环境保护、减少污染，保持水土、节约投资还是对路面的使用性能，都具有重要价值、与此同时这一论文的开展也符合行业发展的需要，与热拌沥青混合料相比，泡沫沥青冷再生混合料只需将沥青加热，石料不需加热，可以节省大量的资源，因此泡沫沥青混合料是一种经济、环保的道路材料（鹿泉市公路设计质监中心河北鹿泉 050200）【摘要】本论文对泡沫沥青再生技术与传统技术相比的优点、国内外研究现状、开发内容进行研究，该项目将产生巨大的社会、经济和环境效益。
【关键词】泡沫沥青冷再生混合料技术性能；现状；优点；发展趋势；开发内容Cold recycling of asphalt mixture bubble technical performance ofMa Jun-hua (Luquan Highway Design Quality Supervision Center Luquan Hebei 050200) 【Abstract】The paper on the foam asphalt recycling technology and the advantages compared to conventional technologies, research status, development of content for research, the project will have huge social, economic and environmental benefits. 【Key words】Cold recycling of asphalt mixture bubble technical performance;The status quo;Advantage;Trends;Development of content1. 前言多年来沥青路面发生严重的早期病害，不得不使人们对此结构产生质疑。
乳化沥青冷再生混合料性能研究
乳化沥青冷再生混合料性能研究【摘要】利用旧路面材料进行沥青路面的冷再生，既节能又环保，改善工作条件，能延长施工季节。
提高混合料的早期强度，缩短开放交通时间可用乳化沥青冷再生沥青混合料中加入少量水泥的方法实现。
文章通过介绍乳化沥青冷再生技术的意义及配合比设计的过程，探讨了混合料级配范围的确定、混合料物理力学性能、高温稳定性的影响、松散试验和抗压回弹模量试验等室内试验对乳化沥青冷再生混合料性能的影响，阐述了冷再生混合料力学性能及应用前景。
【关键词】冷再生；乳化沥青；试验一、前言沥青路面再生技术是将旧的路面材料，以不同的方式加以再生利用的一种路面维修、改建技术。
就再生技术而言，可分为热再生和冷再生。
乳化沥青冷再生技术是以乳化沥青作为结合料，在常温下将旧的路面材料加以重复利用的技术，再生后的冷再生材料可以作为新路面的下面层或基层使用，从而达到将旧沥青材料再生利用，实现对对路面的修复功能。
我国每年因沥青路面养护、维修与重建产生的旧沥青路面材料有数百万吨之巨，并以约15%的速度增长将这些旧沥青路面材料再生利用，可以节省费用数亿元。
将沥青路面再生技术用于公路的养护维修，不可以将原有的路面材料再生利用，保护环境、节省资源，降低工程造价。
二、冷再生技术的价值沥青路面的现场冷再生技术，是将旧沥青路面用大功率路面铣刨拌和机将路面混合料在原路面上就地铣刨、翻挖、破碎，再加入稳定剂、水泥、水和新集料等按一定比例重新拌和混合料，同时就地拌和，最后碾压成型。
使之能够满足一定的路用性能的一套工艺技术。
可广泛应用于旧路改造升级，高速公路大修工程取代原有的“罩面”工艺，大幅度提高公路整体质量，延长道路使用年限。
沥青路面冷再生投入成本较低，用于公路大修、提高道路等级大幅度降低建设成本。
冷再生施工工艺简单，施工进度快，开放交通早，可以不断交施工，保证道路的畅通。
节约大量土地、矿产资源，避免了旧油石废弃污染，同时施工时相对传统工艺环境污染小，有利于保护生态环境。
不同乳化沥青对冷再生混合料性能影响因素研究
不同乳化沥青对冷再生混合料性能影响因素研究乳化沥青是一种常用的道路沥青材料，它通过将沥青和水经过一定工艺处理，生成稳定的水乳化沥青。
乳化沥青具有良好的渗透性、涂覆性和施工稳定性，适合用于冷再生混合料。
乳化沥青对冷再生混合料性能的影响因素主要有以下几个方面：1.乳化沥青的类型和含量：不同类型的乳化沥青具有不同的渗透性、胶结性和稳定性。
在冷再生混合料中使用不同类型的乳化沥青，会对混合料的抗剪性、抗水损失性和耐久性产生影响。
此外，乳化沥青的含量也决定了冷再生混合料的胶结和稳定性能。
2.再生沥青的配比和性质：再生沥青的配比和性质是影响冷再生混合料性能的重要因素之一、再生沥青的粒径分布、胶结性和稳定性，会直接影响冷再生混合料的强度和稳定性。
在不同类型的乳化沥青中使用不同配比和性质的再生沥青，对冷再生混合料的性能有着显著的影响。
3.添加剂的使用：添加剂是改善冷再生混合料性能的重要手段。
通过添加改性剂、粉煤灰、填料等，可以改善冷再生混合料的强度、稳定性和耐久性。
添加剂的种类、用量和性质，会对乳化沥青的渗透性、胶结性和稳定性产生影响，进而影响冷再生混合料的性能。
4.施工工艺和条件：施工工艺和条件是影响冷再生混合料性能的重要因素之一、在冷再生混合料的施工过程中，施工温度、加水量、混合时间、压实方式等，都会对乳化沥青的涂覆性和稳定性产生影响。
合理控制施工工艺和条件，可以改善乳化沥青的渗透性和胶结性，从而提高冷再生混合料的性能。
总之，不同乳化沥青对冷再生混合料性能的影响因素是多方面的，包括乳化沥青的类型和含量、再生沥青的配比和性质、添加剂的使用以及施工工艺和条件等。
研究这些影响因素，可以为道路工程提供科学的选择和设计依据，提高冷再生混合料的性能和使用寿命。
乳化沥青冷再生混合料基层路用性能研究
乳化沥青冷再生混合料基层路用性能研究[摘要]本文对高速公路维修过程中产生的铣刨料回收，并采用乳化沥青进行稳定再生，对矿料级配、乳化沥青用量等技术指标进行研究和控制，对乳化沥青再生混合料用作路面基层的力学及物理性能进行试验研究，对乳化沥青冷再生技术推广应用有借鉴意义。
[关键词] 乳化沥青，冷再生、级配、劈裂强度、高温稳定性我国于20世纪90年代陆续建成的高速公路大部分已进入维修期大量翻挖、铣刨的沥青混合料被废弃，既污染环境，又浪费资源。
采用再生技术，加大可再生能源的开发，使得旧路面的材料得到重新利用，对降低建设成本、合理利用资源、保护生态环境以及促进我国公路建设都有着极其重大的意义。
本文将重点讨论乳化沥青冷再生混合料的配合比设计和路用性能研究。
以某高速公路维修工程路面铣刨废料为研究对象，采用乳化沥青中掺加少量水泥的冷再生新技术对原有沥青路面基层进行技术改造，其最大特点是能够保证再生混合料的生产质量，混合料级配、水泥用量以及拌和均匀程度等均可由再生拌和设备自行控制。
1.材料性能及配合比1.1 原材料1.1.1 旧路铣刨料用于配合比设计的旧路铣刨料应具备较强的代表性，可客观反映铣刨后路面废弃材料的集料及沥青组成。
旧料的分析与评价采用随机取样的方法，取得具有足够用量的铣刨料，并低温烘干确定原材料含水量。
采用抽提仪对铣刨料进行抽提，分析得出铣刨料级配及沥青含量，筛分结果见表1。
表1 铣刨料筛分结果筛分结果表明铣刨旧料细料含量较低，0.075mm的通过量仅有0.1%，为了增大乳化沥青冷再生混合料的强度，考虑在混合料中添加水泥和矿粉，比例为1.0%和5.0%。
1.1.2 水泥水泥作为一种粘结料，添加到混合料中可以提高混合料的初期和后期强度。
但其在乳化沥青再生混合料中的作用不仅局限在粘结作用，也对混合料的结构起到较大影响，并且用量一般少，可作为乳化沥青再生混合料的改性剂。
1.1.3 乳化沥青、水本次采用的是阳离子慢裂快凝乳化沥青，其沥青含量为55.5%，含水率为44.5%，乳化沥青中加入美德维实伟克公司生产的乳化剂PC55和进口稳定剂，试验用水采用饮用自来水。
泡沫沥青冷再生技术与乳化沥青冷再生技术对比研究
泡沫沥青冷再生技术与乳化沥青冷再生技术对比研究摘要：沥青施工是道路工程建设的重要组成部分，研究泡沫沥青冷再生技术与乳化沥青冷再生技术，对于提升沥青施工效果具有重要意义。
本文首先对相关内容做了概述，并结合相关实践经验，分别从病害处理、试验路段、撒布石屑和碎石、水泥等多个角度与方面，就二者的对比展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：泡沫沥青冷再生技术；乳化沥青；冷再生；对比1前言泡沫沥青冷再生技术与乳化沥青冷再生技术是一项实践性较强的综合性工作，二者各有优劣。
该项课题的研究，将会更好地提升对上述两种技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化其在实际应用中的最终整体效果。
2概述泡沫沥青和乳化沥青作为最常用的沥青类稳定剂受到了越来越广泛的关注，有研究得知，泡沫沥青与乳化沥青冷再生混合料在室内许多物理力学性能等方面表现不同，对这些性能的影响因素也不尽相同，由此两种再生材料在具体施工细节及质量控制方面也存在异同点，为了指导施工单位注意区分和掌握不同再生方式的关键质量控制方法，保证施工质量。
作为一种全新的沥青混合料冷拌技术，泡沫沥青主要用于沥青路面车辙、网裂等病害的有效处理，这种技术的应用不仅可以对传统道路维修价格高、浪费资源和污染环境等问题进行有效解决，还可以充分实现旧材料的有效利用率，达到节省能源、保护环境的目的，是一种经济效益较高的路面修复技术。
3设备要求就地冷再生机；钢轮振动压路机1～2台（带强弱振动调整）；20t以上胶轮压路机1台；平地机1台；洒水车2～3辆以及准备与冷再生机连接的推杆、接头、水管。
对泡沫沥青冷再生技术而言，拌和场应配备15t以上热沥青保温罐车2～3台或10t以上沥青加热罐1台；对乳化沥青冷再生技术而言，拌和场应配备30t乳化沥青罐2台，该沥青罐配有加温和搅拌装置。
图2所示即为典型的就地冷再生机组。
就地冷再生施工应采用具有足够功率的专用路拌机械，以确保足够的拌和能力。
不同乳化沥青对冷再生混合料性能影响因素研究
不同乳化沥青对冷再生混合料性能影响因素研究随着城市建设的不断发展，道路建设也越来越重要。
然而，传统的道路建设方式对环境的影响较大，冷再生混合料作为一种新型路面材料，被广泛应用于道路建设领域。
乳化沥青是冷再生混合料的重要组成部分，对于其品质和性能的研究显得尤为重要。
本文将探讨不同乳化沥青对冷再生混合料性能影响的因素。
一、粘度影响乳化沥青的粘度是影响冷再生混合料性能的一个重要因素。
从原材料层面来看，乳化沥青的粘度受其沥青质量、浓度与水含量的影响。
随着乳化沥青质量的提升以及浓度的提高，其粘度也会随之增加。
此外，水含量的增加也会导致乳化沥青粘度的下降。
因此，如何有效地控制乳化沥青的水含量，对于提高冷再生混合料性能具有重要意义。
二、胶粘剂影响乳化沥青中的胶粘剂在冷再生混合料中起到很重要的作用。
一方面，它能够使其与碎石等骨料更好地粘合在一起；另一方面，胶粘剂的质量和粘度也会直接影响冷再生混合料的性能。
在实际应用中，不同胶粘剂的性能存在差异，因此在选择胶粘剂时需要根据实际情况进行选择，确保其质量和性能能够满足道路建设的需要。
三、聚合物改性影响聚合物是一种能够改良乳化沥青性能的重要物质，其加入能够改善乳化沥青的耐水、增强黏附力等性能，同时也能够提高冷再生混合料的抗开裂等性能。
在实际应用中，不同类型的聚合物对乳化沥青的性能有不同的影响，因此需要结合实际需求对其进行选择。
四、添加剂影响乳化沥青中添加剂的使用可以提高其稳定性、降低施工难度、缓解应力等，从而提高冷再生混合料的性能。
以胶黏剂为例，其添加量适当的增大可以使乳化沥青的粘度更加适中、提高其与骨料的黏附性，减少流失和飞扬现象。
与此同时，适当的添加剂还可以提高乳化沥青的渗透能力和加强稳定性。
总结起来，不同乳化沥青对冷再生混合料性能的影响因素并不单一，粘度、胶粘剂、聚合物改性等多方面都会对冷再生混合料的性能产生影响。
在实际应用中，需要针对具体情况，科学合理地选择乳化沥青的种类、质量、粘度等特性，并结合聚合物、添加剂等其他条件进行综合考虑，以达到最佳的性能效果。
乳化沥青冷再生混合料技术性能研究
蛐
曰嗣丽 ：
乳 化 沥 青 冷 再 生 混 合 料 技 术 性 能 研 究
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｆ ｒｔ ｅ Ｃｏ ｄ Ｒｅ ｙ ｌ ｄ Ｍ ｉ ｔ ｒ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｆ ｓ ａ ｃ ｏ ｈ ｌ ｃ ｃ ｅ ｘ ｕ ｅ Ｐ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ｏ
ｔ ｈｅ Ｅｍ ｕｌｉ ｉ ｄ Ａｓ ｓ ｆｅ ｐｈａ ｔ ｌ
表２ 试验 用材料的级配 通过下列 筛孔的百分率
矿 料
３ ７５ ３１５ ． ２ ５ ６． Ｉ ９ １ ６ １ ． ３２ ９５ ． ４７ ．５ ２３ ．６ ｉＩ ．８ ０６ ． Ｏ３ ． Ｏ．５ １ ０． ７ ０ ５
筛 孔直径 ／Ｔｍ １ Ｉ
ＲＡＰ
本 文依 托 ２ １ ３ ０国道 嘉兴 世贸花 园段 路 面维 ０ ０年 ２
修建 的公路， 已接 近 或达 到 了设 计寿命期 ，有些 路面的 修工 程 ，对 乳化 沥 青冷再 生 混合 料 技术性 能 进 行 了研 破损 已相 当严 重 ，必须进 行大修。据 不完 全统计，从 现 究 ，以下将对这 些研 究成果 进行介绍 。
沥 青路 面 再 生技 术是 将 旧的路 面材料 ， 以不 同的 沥青 稳定 类级 配，具有 较好 的代表 性 。
方 式加 以再 生 利用的一 种路 面维 修 、改 建 技 术。就 再
生 技术而言，可分为热再 生和冷再 生。乳化沥青 冷再 生 ２ 乳化沥青冷再生混合料物理 力学性 能 技 术是以乳化 沥青作为结 合料 ，在常 温下将 旧的路面材 ２１ 试 验 材 料级 配 组 成 （ 表２ ． 见 ） 料加 以重复 利用的技术 ，再 生后 的冷再 生材料可 以作为 为了研 究集 料 级 ｌ ｘ ￣ 化 沥 青冷再 生 混合 料 物 理 ｌ， Ｌ ￣ 新路 面 的下 面层 或基 层 使 用，从 而达 到将 旧沥青 材料 力学性 能的影响 。本文 选取 了 ３种级配 ，对其进行相 关
泡沫沥青冷再生混合料性能研究
泡沫沥青冷再生混合料性能研究[摘要]本文选取不同级配的泡沫沥青混合料进行物理及力学性能指标的试验与分析，对泡沫沥青混合料性能进行了总结和归纳，对泡沫沥青冷再生技术的应用具有指导意义。
[关键词] 冷再生、级配、空隙率、劈裂强度、抗压强度1、泡沫沥青冷再生技术泡沫沥青是指使用专门的沥青发泡设备，向高温的普通基质沥青中加入少量的水和气，由于水的急速气化产生微细的泡沫，短时间内沥青的表面积大大增加，粘度变得相当低，形成一种体积膨胀状态的沥青。
这种状态的沥青可以很容易的与冷湿粒料拌和均匀。
应用泡沫沥青冷再生技术既解决了路面材料的回收问题，又不会增加路面标高，还解决了路面性能的改善问题。
因此应用于道路维修改造，具有其他筑路技术不可替代的优点。
泡沫沥青冷拌混合料的优点主要包括：适用材料广泛、减少污染节约能源、储存能力好、沥青用量较低、早期强度高，同时还具有很好的抗疲劳特性和柔性材料的性质，用其铺筑道路的基层代替半刚性基层可以有效的减少基层反射裂缝。
2、混合料的级配选择分别选用掺加15%、20%、25%、30%新料（0～5mm）四个级配拌制混合料，选择加入的水泥剂量为1.5%，分别成型小试件和大试件，用水中重法测定毛体积相对密度，通过最大理论密度计算空隙率。
四个级配曲线见图1。
图1泡沫沥青冷再生混合料级配曲线3、混合料的物理性能3.1密度试验测定试件的毛体积相对密度，试验结果以沥青用量为横坐标绘制曲线如图2。
图2 毛体积相对密度变化曲线泡沫沥青冷再生混合料试件的毛体积相对密度随着沥青用量的增加而降低，并不像热拌沥青混合料那样存在峰值情况。
一般来说，该平均密度值水平要略小于热拌沥青混合料的密度，这主要是由于泡沫沥青稳定的混合料处于冷湿状态，不如热拌沥青混合料容易压实，正是由于泡沫沥青混合料在拌和过程中加入了一定量的水，这部分水分蒸发后，水分原先所占的空间就造成内部空隙，从而使得密度降低。
从图2中可以看出，试件的毛体积相对密度变化范围在2.144～2.206 g/cm3之间。
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收稿日期 :2009-08-28 基金项目 :北京市路政局政府采购项目 (07090840031701) 作者简介 :徐剑 (1976-), 男 , 山东临朐人 , 博士 , 副研究员 , 从事路面养护技术研究 .(j.xu@)
第 6 期 徐 剑 , 等 :乳化沥青和泡沫沥青冷再生混合料性 能研究 2 1
破乳速度
慢裂 慢裂或中裂
粒子电荷
阳离子(+)阳离子(+)
筛上残留物(1.18 mm 筛)/ %
粘度
恩格拉粘度计法 E25 25 ℃赛波特粘度 Vs/ s 残留分含量/ %
接近 0 8.9 63.4
≤0.1 2 ～ 30 7 ～ 100 ≥62
溶解度/ % 蒸发残
98
留物 针入度(25 ℃)/(0.1 mm)
T 0655
图 2 确定最佳含水量 Fig.2 Determination of optimal moisture content
按照文献 [ 8] 的方法 , 确定再生混合料的最佳含水 量 6.3 %。 1.2 试验方法
按照 表 1 的 矿 料 配 比 , 采 用 2.0 %、 2.5 %、 3.0 %3 个油石比 , 制备泡沫沥青 和乳化沥青冷再生 混合料试件 。劈裂试验采用 Ф101.6 cm ×63.5 cm 马 歇尔试样 , 试验成型方法参照文献 [ 8] 规定的标准 成型方法 , 其中 , 为了进行对比 , 乳化沥青混合料试 样的击实也采用与泡沫沥青混合料一样的双面各击实 75 次的方法 。车辙试验参照文献 [ 9] 的规定采用轮 碾法成型 , 压实后的试样连同试模一起放置到 60 ℃ 烘箱中烘干至恒重后进行车辙试验 。
研究[ 1-5] , 较少进行乳化沥青和泡沫沥青冷再生混合 料的对比研究 , 仅有的少量对比研究工作是在上世纪 80 年代[ 6-7] , 当时所用的乳化沥青和 泡沫沥青材料 与现有材料存在很大差异 , 研究结论的适用性不强 。
本文采用干 、 湿劈裂试验和车辙动稳定度试验 , 对泡沫沥青冷再生混合料 、 乳化沥青冷再生混合料的 抗拉 、 抗剪 、 水稳定性等性能进行了对比研究 。
Performance of Cold Recycled Mixtures with Emulsified Asphalt or Foam Asphalt
XU Jian , HUANG Songchang , QIN Yongchun , LI Feng , SHI Xiaopei
(Research Institute of Highway , Ministry of Transport , Beijing 100088 , China)
15 ℃劈裂试验结果如图 3 所示 。
所示 。
图 4 浸水 24 h 混合料的 15 ℃劈裂试验结果 Fig.4 Test result of ITSs of 24 h soaked mixtures at 15 ℃
图 3 15 ℃劈裂试验结果
Fig.3 Test result of ITSs at 15 ℃
第 27 卷 第 6 期 2010 年 6 月
公 路 交 通 科 技 Journal of Highway and Transportation Research and Development
Vol.27 No.6 Jun.2010
文章编号 :1002-0268 (2010) 06-0020-05
按照文献 [ 9] 的方法对试样进行 15 、 40 、 60 ℃ 劈裂试验 , 浸水 24 h 劈裂试验 , 测 得劈裂强度 、 浸 水劈裂强度 , 计算干湿劈裂强度比 , 并根据劈裂试验 的荷载-变形曲线中最大荷载和最大变形计算劈裂破 坏劲度模量 ;按照文献 [ 9] 的方法对试样进行 60 ℃ 的车辙试验 , 测得动稳定度和 60 min 车辙累计变形 指标 。
选用国内某品牌基质沥青 , 采用维特根 WLB10 发泡试验机制备泡沫沥青 , 采用美德维实伟克乳化剂 制备乳化沥青 。 泡沫沥青和乳化沥青性能如表 2 、 表 3 所示 , 各项指标满足文献 [ 8] 的相关要求 。
表 2 泡沫沥青性能指标 Tab.2 Performance of foam asphalt
矿粉
-
100 4.5
水泥
-
100 1.5
合成级配 级配范围
100
100
97.3 90 ～ 100
72.3 60～ 85
51.7 35～ 65源自37.2 30～ 5515.4 10～ 30
11.7 6 ～ 20
-
-
图 1 矿料级配曲线 Fig.1 Mineral aggregate gradation curves
52
延度(15 ℃)/ cm
66
≥97.5 50 ～ 300
≥40
与粗集料的粘附性 , 裹附面积
满足
≥2/3
与粗 、细粒式集料拌和试验
均匀
均匀
常温贮存
1d
-
≥1
稳定性/ %
5d
0.9
≥5
T 0658 T 0653 T 0652 T 0622 T 0621 T 0651 T 0607 T 0604 T 0605 T 0654 T 0659
表 1 集料筛分与级配设计 Tab.1 Aggregate passing percentage and gradation design
筛孔尺寸/mm RAP
26.5
100
19
97
9.5
65
4.75
40
2.36
24
0.3
8
0.075
5
掺配比/ % 80.0
各筛孔的通过率/ %
机制砂
100 84 22 10 14.0
2 试验结果分析
2.1 15 ℃劈裂试验 劈裂试验是目前国内外评价冷再生混合料最常用
2 2 公 路 交 通 科 技 第 27 卷
的方法 。 劈裂试验中试样受拉破坏 , 比较接近路面材 料实际受力状态 , 已有研究证明劈裂强度和无侧限抗 压强度 、 弯拉强度之间有一定的换算关系[ 10] , 是评 价路面材料力学性能的有效手段 。
(1)在油石比 、 级配完全相同的情况下 , 泡沫沥 青冷再生混合料 15 ℃劈裂强度略高于乳化沥青冷再 生混合料 , 且均满足文献 [ 11] 中热拌粗粒式沥青混 凝土的强度范围 。 例如 , 油石比 2.5 %时 , 泡沫沥青 冷再生混合料 15 ℃劈裂强度为 0.71 MPa , 略高于乳 化沥青冷再生混合料的 0.69 MPa , 且均满足密级配粗 粒式沥 青混凝土 0.6 ～ 1.0 MPa 的 15 ℃劈裂 强度范 围。
项目 膨胀率/ 倍 半衰期/ s
发泡条件
实测结果
技术要求
试验方法
12
≥10
JTG F41 附录 E
15
≥8
JTG F41 附录 E
发泡温度 170 ℃, 发泡用水量 3.0 %
表 3 乳化沥青性能指标 Tab.3 Performance of emulsified asphalt
试验项目
试验结果 质量要求 试验方法
乳化沥青和泡沫沥青冷再生混合料性能研究
徐 剑 , 黄颂昌 , 秦永春 , 李 峰 , 石小培
(交通运输部公路科学研究院 , 北京 100088)
摘要 :为了检 验沥青稳定类冷再生混合料性能 , 回答乳化沥青与泡沫沥青孰优孰劣的争论 , 采用劈裂 试验 、 车辙试 验 对泡 沫沥青和乳化沥青冷再生混合料性能进行了对比试验研究 。 研究结果表明 , 乳化沥青和泡沫沥青冷 再生混合料 的 力学 特性有明显的温度依赖性 , 均为粘弹性材料 ;冷再生混合料 15 ℃劈 裂强度满足 规范中密 级配粗 粒式热 拌沥青 混 凝土强度范围 ;泡沫沥青冷再生混合料劈裂强度 、 浸水 24 h 后的劈裂强度略高于乳化沥青冷再 生混合料 ;乳化沥青冷 再生 混合料的动稳定度显著高于泡沫沥青冷再生混合料 , 且都远超过规范对改性沥青混合料动稳定度 的技术要求 。 乳 化沥青和泡沫沥青冷再生混合料性能均能满足沥青路面中下面层的要求 。 关键词 :道路工程 ;冷再生 ;试验研究 ;乳化沥青 ;泡沫沥青 中图分类号 :U416.2 文献标识码 :A
(2)在油石比 、 级配完全相同的情况下 , 泡沫沥 青冷再生混合料劈裂破坏劲度模量明显高于乳化沥青 冷再生混合料 。 分析认为 , 泡沫沥青冷 再生混合料 中 , 泡沫沥青与 0.075 mm 以下的矿粉结合后在混合 料中呈 “点焊” 状分布 , 起粘结作用是沥青-矿粉胶 浆 , 没有 “点焊” 的部位还有水泥的粘结作用 , 而乳 化沥青混合料中起粘结作用的只是乳化沥青 , 粘度显 然低于是沥青-矿粉胶浆 , 其中的水泥也不能形成独 立的粘结 , 因此劈裂破坏劲度模量低于泡沫沥青混合 料。
0 引言
随着我国高等级公路大量进入大中修养护期 , 沥 青路面再生技术的应用越来越广泛 。其中 , 冷再生是 沥青路面再生的主要方式 , 而泡沫沥青和乳化沥青是 冷再生的两种主要结合料 。尽管冷再生与热再生相比 更具环保 、 节能优势 , 但是一直存在对冷再生混合料
性能的担忧和对冷再生结合料孰优孰劣的争论 :(1) 冷再生混合料能否满足沥青路面中下 面层的使用要 求 ;(2)乳化沥青冷再生混合料和泡沫沥青冷再生混 合料孰优孰劣 ;(3) 沥青没有形成裹附 、 外观上接近 水稳材料的泡沫沥青冷再生混合料 , 是否属于半刚性 材料 。
1 研究方案
1.1 材料和混合料 选用 北方 某 地的 RAP 、 机制 砂 、 石 灰石 矿 粉 、
32.5 P.S.A 矿渣硅酸盐水泥 。级配筛分 (水筛法)和 混合料掺配试验结果如表 1 和图 1 所示 , 合成级配范 围满足文献 [ 8] 对泡沫沥青冷再生混合料中粒式级 配范围的要求 。