泡沫沥青冷再生混合料设计研究

泡沫沥青是通过在高温沥青中加水滴形成蒸汽泡、产生一系列连锁反应而形成的一种新型路面材料,泡沫沥青具有粘聚性强且稳定,混合料可以长时间储存,可以冷碾压等特点。为研究再生混合料的最佳发泡条件、合理级配、最佳泡沫沥青用量等设计参数,采用室内试验方法研究各设计参数与泡沫沥青的性能的影响规律,并提出了厂拌冷再生技术的施工工艺及质量控制注意事项。     

水泥掺量对泡沫沥青混合料力学性能的影响

由于泡沫沥青的特殊结构,此类稳定材料的水敏感性较强。因此,通常在其中掺入少量水泥以提高其水稳性。本文通过改变水泥掺量,利用试验对其力学性能进行了分析研究,得出了不同水泥用量下的混合料性能,对今后泡沫沥青混合料设计具有重要的借鉴意义。     

泡沫沥青混合料的特性

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。     

泡沫沥青和水泥用量对冷再生沥青混合料路用性能的影响

为明确泡沫(乳化)沥青和水泥掺两种粘结材料对冷再生混合料路用性能和耐久性的影响,通过车辙试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验、加速加载试验、四分点加载疲劳试验、研究了泡沫(乳化)沥青和水泥两种粘结材料对沥青路面冷再生混合料高低温性能、长期高温抗变形能力以及抗疲劳耐久性性能的影响。试验结果表明,泡沫(乳化)沥青冷再生混合料车辙变形量主要是压密变形所致,水泥掺量越大泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗高温性能和高温剪切疲劳性能越好;随着水泥、沥青粘结料掺量增大,冷再生混合料低温抗裂性能呈先增大后减小的变化趋势,对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料低温抗裂性能而言,存在一个最佳的泡沫(乳化)沥青和水泥用量,在2.0%~4.0%泡沫沥青和2.5%~4.5%乳化沥青用量下适宜的沥青粘结料与水泥掺量比例为1.5∶1~2.7∶1;对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗疲劳性能而言,存在一个最佳的沥青粘结料和水泥掺量,为确保冷再生混合料具有最优的抗疲劳性能需达到沥青结合料和水泥掺量的相对平衡,用于冷再生混合料适宜的水泥掺量为1.0%~2.0%。为完善泡沫(乳化)沥青冷再生混合料的材料组成设计方法以及性能评价体系提供了参考。     

泡沫沥青混合料物理力学特性的试验研究

泡沫沥青混合料是一种全新的道路材料，其有关特性尚不完全清楚。本文以泡沫沥青稳定2种骨料(新砂石料和回收料)为基础，从材料的选取与级配的组成、沥青的最佳发泡条件、混合料拌和方法及养护方案等几个方面提出一种泡沫沥青混合料的研究方法，并对该材料的物理性质和强度特性进行了研究。结果表明泡沫沥青混合料密度较小，空隙率较大，其强度能够满足路面设计规范关于基层设计参数的要求。水泥作为填料对泡沫沥青混合料强度影响不大，其主要作用是能显著改善水稳性。     

基于MEPDG的温拌发泡沥青混合料性能研究

为探究泡沫沥青温拌技术对沥青混合料性能及沥青路面设计厚度的影响,通过力学-经验路面设计指南(MEPDG)软件对温拌发泡沥青混合料(WMA Foam)路面和热拌沥青混合料(HMA)路面在相同设计条件下的车辙、疲劳开裂以及国际平整度指标(IRI)等进行预测比较,并根据MEPDG路面设计方法分别得出了温拌发泡沥青混合料和热拌沥青混合料在相同情况下的路面设计厚度。结果表明:采用石灰岩碎石作集料时,WMA Foam与HMA表现出相近的性能。而对以天然砾石为集料的PG 64-22原样沥青混合料,发泡沥青温拌技术的采用使得混合料的车辙深度和国际平整度指数(IRI)相比HMA混合料有显著增加。此外,采用天然砾石和PG 64-22原样沥青的温拌发泡沥青路面设计厚度远大于对应热拌沥青路面的设计厚度。     

乳化沥青冷再生混合料物理参数及高低温性能试验研究

沥青路面冷再生技术将废旧沥青混合料作为原材料,加入乳化沥青、水泥及外加剂,拌合成新的混合料用于铺筑路面,可节约材料、降低造价、节能环保。现采用不同乳化剂类型的乳化沥青作为结合料,在不同乳化沥青用量和水泥用量条件下,进行冷再生沥青混合料物理参数及高、低温性能的试验研究,分析乳化剂类型、乳化沥青用量和水泥用量对混合料高、低温性能的影响。通过试验研究,得到了满足混合料性能规范要求的最佳乳化沥青用量和水泥用量。研究结果对冷再生沥青混合料的工程应用提供理论依据。     

RAP温度对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响

回收沥青路面材料(RAP)的温度受季节和一天当中空气温度的影响,既有泡沫沥青冷再生混合料配合比设计方法并没有考虑RAP温度对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响。该文研究了RAP温度对泡沫沥青冷再生混合料干湿劈裂强度、高低温性能和泡沫沥青分散性状的影响。结果表明:RAP温度对泡沫沥青冷再生混合料劈裂强度有显著的影响,随着RAP温度增加,泡沫沥青冷再生混合料干湿劈裂强度增大,最佳泡沫沥青用量减小;增加RAP温度可显著改善泡沫沥青冷再生混合料的高低温性能,不同RAP预热温度下,泡沫沥青冷再生混合料马歇尔试件劈裂破坏界面的泡沫沥青面积百分比与试件干湿劈裂强度之间线性拟合关系良好,RAP预热温度对泡沫沥青冷再生混合料的影响机理在于其影响了泡沫沥青在混合料中的分散形状和分散的均匀性,提高了混合料的压实特性。     

旧沥青路面铣刨料再生基层的应用研究

结合沥青路面大修工程,介绍了旧沥青路面就地冷再生利用。通过室内试验、理论分析和工程应用,对泡沫沥青再生混合料用作路面基层材料的级配、配合比、泡沫沥青最佳用量、施工工艺等进行了系统的应用研究。结果表明,旧沥青路面泡沫沥青冷再生混合料做基层材料具有良好路用性能,能满足道路的使用要求,具有良好的推广使用价值。     

半温泡沫沥青混合料在荷兰的应用

结合国外有关试验研究,介绍了半温泡沫沥青混合料的产生背景及其在荷兰的研究应用情况。通过对不同类型混合料的试验结果的比较,得出半温泡沫沥青混合料的集料温度应介于环境温度和100℃之间的结论。结果表明,含水量会影Ⅱ向半温泡沫沥青混合料的性能。