乳化沥青和泡沫沥青冷再生混合料性能研究

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。     

泡沫沥青冷再生混合料配合比设计及工程应用

泡沫沥青冷再生技术兼具施工便捷、成本低廉、节能环保等优势,在公路改、扩建及维修养护工程中被广泛应用。依托山西省干线公路路面维修改造项目,从原材料性能优选、混合料配合比设计、路用性能、施工工艺、质量检测等方面对泡沫沥青就地冷再生技术进行系统研究,为该项技术试验研究及工程推广提供参考。     

乳化沥青厂拌冷再生技术在贵毕公路改造工程中的应用

沥青路面大中修养护过程中,将产生大量的沥青旧料,如何循环再生利用沥青旧料成为业界的共识。贵毕公路改造过程中产生3万t沥青旧料,本项目采用乳化沥青厂拌冷再生技术来实现沥青旧料的循环再生利用。文章对该项目的路面维修方案、乳化沥青厂拌冷再生混合料的材料组成设计、施工工艺等方面进行了研究,发现乳化沥青厂拌冷再生混合料性能基本接近热拌沥青混合料材料性能要求,且8cm的再生层厚度施工,采用热拌沥青混合料的施工机械即可满足施工要求,不需增加额外的施工机械。     

乳化沥青冷再生在基层中的应用研究

针对我国目前公路养护及改扩建中沥青路面回收再利用问题,基于乳化沥青冷再生技术,提出将乳化沥青冷再生混合料用作高等级沥青路面的的基层,结合室内试验,确定乳化沥青冷再生混合料的各级配组成,通过强度试验得出乳化沥青最佳用量,在此基础上,研究乳化沥青冷再生基层的施工工艺,并进行施工质量检测和经济效益对比分析。结果表明:乳化沥青在用量为4.22%时再生效果最为理想;乳化沥青冷再生基层施工工艺简单;施工质量满足要求;经济效益明显。     

对乳化沥青冷再生混合料设计及施工应用的研究

历经多年的公路建设我国目前是公路建设里程最多的国家,目前已有许多公路已进行养护维修阶段,对路面材料的循环利用已成为公路养护维修的重点研究课题。乳环沥青再生混合料可有效利用已有路面材料,并具备良好的适用性,已成为公路养护维修中的首选。本文以某公路为例,对乳化沥青冷再生混合料设计及施工应用进行研究,以促进乳化沥青冷再生的应用。     

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。     

乳化沥青冷再生路面性能衰变规律研究

为掌握乳化沥青冷再生路面技术状况衰变规律,给冷再生路面结构设计提供依据,选择我国南方某高速公路路面维修工程中137 km乳化沥青冷再生路段作为研究对象,分析了其开放交通63个月内路面损坏状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI、路面车辙深度指数RDI随时间和交通荷载的变化规律。结果表明,在经受了63个月3 271×104次的累计当量轴载且未做任何大中修养护的情况后,乳化沥青冷再生路面PCI,RQI仍为优,RDI指标仍为良;路面技术状况指标衰变规律可以采用路面性能衰变通用方程描述,且路面寿命因子α显著长于常规路面结构;路面病害以从上而下发展的Top-Down裂缝为主,病害影响深度一般仅局限在表面层,乳化沥青冷再生路面符合永久性路面特征。乳化沥青冷再生路面技术状况受到原有路面技术状况、施工变异性等因素的影响,且这种影响随着使用期的延长逐步显现。PCI衰变规律呈明显的快-慢-快三阶段特征,RQI和RDI衰变规律呈明显的快-慢-平三阶段特征,为进一步提升乳化沥青冷再生路面性能,应加强路面预防性养护。     

S201线改建工程乳化沥青厂拌冷再生配合比设计与经济效益分析

本文以省道S201线改建工程试验段为依托,对乳化沥青厂拌冷再生配合比进行设计验证,经技术分析,合理配合比设计的乳化沥青厂拌冷再生混合料的性能能够满足沥青路面下面层的要求,乳化沥青厂拌冷再生由于其成本低、设备与施工工艺简单、再生利用率高等优点,因此更具推广潜力。并对乳化沥青厂拌冷再生路面的经济效益进行测算分析,分析结果认为,乳化沥青厂拌冷再生与传统的沥青路面养护维修方式相比,能够节约大量的沥青、砂石等原材料,降低工程造价,有利于废料利用、保护环境,因而具有显著的经济效益、环保和社会效益,符合国家节能环保的要求,是实现公路养护可持续发展的必由之路。     

泡沫沥青冷再生技术与乳化沥青冷再生技术的对比研究

依托广东省惠河高速公路沥青路面改造工程项目中的乳化沥青冷再生科研试验路段和泡沫沥青冷再生科研试验路段，分别从原材料的选择、配合比设计、施工工艺、施工质量、工程成本等方面对泡沫沥青冷再生技术与乳化沥青冷再生技术进行了对比研究，总结了采用这2种冷再生技术在这几个方面的各自特点。     

泡沫沥青及其冷再生施工工艺

泡沫沥青常用来作为冷再生施工的一种稳定材料.通过对国内外前沿的研究资料的整理,分析了泡沫沥青的形成机理和生产工艺,并对泡沫沥青混合料的性能和冷再生施工工艺进行了研究,总结出了相比水泥或乳化沥青等传统粘结剂,泡沫沥青在冷再生施工中的8大优点.     

对泡沫沥青冷再生技术的几点认识

泡沫沥青用作路面混合料的结合料,最早由爱荷华州立大学Csanyi教授于1957年提出。他研究发现通过向热沥青中引入蒸汽能够产出大量沥青泡沫,这些沥青泡沫可有效地用于稳定质量较差的砾石、砂、黄土等路用材料,形成低成本的泡沫沥青混合料。1968年,澳大利亚Mobil Oil公司改进原有的泡沫沥青生产工艺,以冷水替代蒸汽,并于1971年注册专利。该方法使泡沫沥青实用性增强,并且降低了生产成本。截止到1982年,澳大利亚累计铺筑了29×10~6m~2的泡沫沥青混合料基层、底基层,南非、新西兰、德国、日本等也铺筑了一些试验路段,美国则铺筑了数百公里的泡沫沥青表面层混合料。20世纪90年代,由于将泡沫沥青发生装置集成到冷再生设备上,使其应用更为方便;泡沫沥青专利保护期的失效,加上人们对环保节能型筑养路技术的重视,使泡沫沥青冷再生技术在全球范围内有了迅速发展。目前,南非、欧洲、美国等都在不同程度地使用泡沫沥青冷再生技术。2008年,交通运输部发布《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41—2008),为泡沫沥青冷再生技术在中国的发展打下了良好的基础。近年来,江西梨温高速、京沈高速、石黄高速等,以及浙江、江苏等地的国、省干线公路,在大中修养护工程中均成功使用了泡沫沥青厂拌冷再生或者泡沫沥青就地冷再生技术,取得了良好的效果。     

泡沫(乳化)沥青就地冷再生混合料路用性能研究

随着就地冷再生技术在中国旧路维修改造中的大规模应用,再生混合料路用性能的优劣得到了大家的广泛关注。文中依托广东省佛山市某沥青路面维修改造工程,对泡沫(乳化)沥青就地冷再生混合料的路用性能进行试验研究,验证了泡沫(乳化)沥青就地冷再生层用于路面基层或低等级道路路面的可行性。     

泡沫沥青冷再生技术在路面基层中的应用研究

近年来,泡沫沥青冷再生技术逐渐受到关注并得到推广应用。本文结合实体工程介绍了泡沫沥青的作用机理,探讨了泡沫沥青混合料的技术性能和设计方法,对其在高速公路维修养护中的施工工艺与质量监控进行了总结,提出了冷再生技术在施工应用中的优越性。     

泡沫沥青冷再生技术研究进展

近年来,泡沫沥青冷再生技术逐渐受到关注并得到推广应用。简介泡沫沥青的概念及发展历程,对泡沫沥青冷再生混合料的设计参数、材料性能等关键问题的研究进展进行综述,在此基础上提出泡沫沥青冷再生技术的研究方向。     

乳化沥青就地冷再生技术在干线公路中的应用研究

文章介绍了乳化沥青就地冷再生技术的特点和国内外应用现状。根据旧路状况,设计了再生路面结构和乳化沥青冷再生混合料的配合比,路用性能试验结果表明,乳化沥青冷再生混合料具有较好的力学强度、水稳定性和高温稳定性。根据现场施工经验,总结了乳化沥青就地冷再生的施工工艺,并进行了经济环境效益分析。工程实践表明,乳化沥青就地冷再生是一项"绿色"的道路养护先进技术,具有突出的节能环保优势,提高了道路材料的循环利用率,符合公路交通可持续发展的要求。     

乳化沥青现场冷再生节能效益量化计算与评价

为了研究乳化沥青现场冷再生养护技术的节能效益,对国内外养护工程技术和相关文献进行广泛调研,根据基础数据和理论推导确定了养护工程施工期间四个环节的能耗计算方法,并构建了一套养护工程能耗评价指数。结合江苏省多项依托养护工程施工设备的现场监测数据以及基础参数,计算了乳化沥青现场冷再生、普通沥青混凝土和厂拌热再生等养护技术的各环节的直接能源消耗以及养护工程能耗指数。通过本文所得到的的量化数据对乳化沥青现场冷再生节能效益进行了系统的对比分析,得到了原材料和混合料加热是能耗主要环节、乳化沥青现场冷再生具有很好的节能效益等重要结论,为国内外同行开展相关研究提供了参考。     

泡沫沥青冷再生混合料配比设计标准探讨

泡沫沥青冷再生技术是一种资源节约、环境友好的路面养护维修技术,目前全国各地已经陆续开始应用。就此总结了近年来泡沫沥青冷再生柔性基层路段实施过程中的基础数据,讨论了可用于泡沫沥青冷再生混合料配比设计的关键性能指标：劈裂强度、干湿劈裂强度比、马歇尔稳定度、流值、无侧限抗压强度、动稳定度等。为此根据试验路实施情况,提出各类指标的性能标准,可作为泡沫沥青冷再生混合料工程控制标准。     

乳化沥青厂拌冷再生在宁高高速大修工程中的应用研究

乳化沥青厂拌冷再生技术具有施工方便、节能环保、性能优良等特点,在公路养护工程得到了应用。以宁高高速公路大修养护工程为依托,从混合料强度形成机理、原材料控制、混合料设计、施工工艺等方面,系统研究乳化沥青厂拌冷再生技术在工程中的应用。     

泡沫沥青就地冷再生技术在重载干线公路上的试验应用

为了研究泡沫沥青就地冷再生技术在重载干线公路上的应用,在河南省S244新野段上进行泡沫沥青就地冷再生技术试验,通过对原材料、沥青发泡条件、级配组成进行设计,对试验路段的病害处理、水泥撒布、整平与压实以及施工过程中的再生层的相关数据进行监测,总结了泡沫沥青就地冷再生施工工艺的关键因素和再生层检测方法,为泡沫沥青冷再生技术的推广与应用提供了参考。     

改性乳化沥青冷再生技术的发展与应用

0引言随着中国社会主义建设的持续发展和国民经济的快速增长,公路基础设施建设也得到空前的发展。特别是“九五”以来,国家提出扩大内需、加快基础设施建设的重大决策,公路交通行业进入了全面健康发展的新阶段。到2005年底,全国公路通车总里程已达1.92×106km,其中高速公路总里程近4.1×104km,“两纵两横三个重要路段”全面建成:已规划国家高速公路网达8.5x104km,到2010年总体要实现“东网、中联、西通”的目标。目前,中国公路基础设施以建设为主,转为建设、养护并重,出现了许多新的养护技术。在中国已建成的高级和次高级路面中,沥青路面的数量占了很大比例。按沥青路面的设计寿命(8-15年)和实际使用情况,每年约有12%的沥青路面需要翻修,预计旧沥青路面废弃量将达到每年3.2×104t。对于旧料的处理若采用抛弃处理,不仅会占用紧张的土地资源、污染环境,还会造成极大的资源浪费。采用对旧路面材料加以重新利用的再生技术对路面进行养护、翻修,具有巨大的经济效益和重要的社会价值。改性乳化沥青冷再生作为一种较新的再生技术,呈现出良好的发展前景。1技术的发展过程1.1改性乳化沥青的应用改性乳化沥青与普通乳化沥青相比,主要是其力学性能得到改善(高温稳定性、耐疲劳性、低温抗裂变等),所以其改性剂一般为聚合物。从狭义上来说,现在所指的改性乳化沥青一般是指聚合物改性乳化沥青。目前,改性乳化沥青的改性剂以SBR和SBS为主,其生产方法主要有内掺法和外掺法等,生产工艺有所区别。中国对道路用改性乳化沥青的研究已开展了数年,其质量和应用水平不断提高。将其喷洒使用可作为粘层、封层、桥面防水粘结层;将其与级配集料拌和使用,可用于微表处。目前微表处是改性乳化沥青的一个重要用途,所谓微表处是一种将高质量的改性乳化沥音、集料以及必要的添加剂等,采用特改性乳化沥青厂拦冷再生首先将旧沥青路面铣刨后的旧料集中运输到厂拌地,经过对大块旧料二次破碎和级配分析,根据路面不同层次的质量要求,进行再生料配比设计,确定旧沥青混合料的添加比例。旧料、改性乳化沥青、新集料等在拌和机中按一定比例重新拌和成新的混合料。从而获得优良的再生沥青混凝土,铺筑成再生沥青路面。厂拌冷再生法的特点:(1)可以按沥青上、中、下面层进行沥青混合料配合比设计。(2)可以分层铣刨、分层摊铺。(3)再生的沥青路面的各项技术指标不低于新铺沥青路面技术指标。与厂拌冷再生不同,改性乳化沥青就地冷再生首先应将旧沥青路面及基层取样,进行级配和强度试验,完成再生料配比设计,确定改性乳化沥青和新骨料的添加比例,并制订再生设备的组合方案。施工时,旧路面铣刨与再生料拌和就地完成(见图3),不需要经过旧料运输和再生料运输,节约了施工成本。就地冷再生的特点:(1)再生料的设计与旧路面息息相关,必须对原旧路面进行级配分析。(2)施工过程的一次性作业简化了工序,施工速度快,缩短了施工工期。(3)可以半幅施工,半幅开放,对交通影响较低。3.2改性乳化沥青冷再生设备冷再生设备直接影响冷再生施工的效率和质量,性能良好的设备是合格再生路面的基础。随着改性乳化沥青冷再生技术的发展,国内外开发成功了多种型号的冷再生单机和冷再生列车。根据施工要求的不同,利用不同的配套机械的组合,这些再生设备也可以用于普通乳化沥青、泡沫沥青等的冷再生作业。改性乳化沥青冷再生单机以美国CATERPILLAR的RM-300为典型代表。RM-300就地冷再生机(如图4)是中型多用途再生机,可以选配不同的铣刨转子,主要用于沥青路面冷再生,也可用于稳定土拌和。装备有改性沥青喷洒系统,可选配自动洒水系统。该机的设计突出高生产效率和高可靠性的特点,采用ACERT技术的C11发动机,大型超低压轮胎提供强劲的牵引,大型重载转子犟和经过优化设计的长寿命快速更换刀头保证了铣刨和拌和的良好性能,自动负载控制保证了工作速度和转于负载的良好匹配。冷再生列车以意大利MARINI的MCR250为代表。MCR250冷再生列车(见图5)采用了常温再生设备生产多种高质量再生混合料的全部技术和相关工作装置,既具有常温厂拌再生设备的优势——生产出高质量多品种的再生混合料;又具有常温路拌再生设备的经济性——节省了大量回收材料的往返运输费用,并简化了施工管理。通过合理的结构安排和完美的设计理念,MCR250型就地再生列车主要解