泡沫瀝青冷再生混合料物理力學(xué)性能研究

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1、2011年5月第5期城市道橋與防洪科技研究187泡沫瀝青冷再生混合料物理力學(xué)性能研究張衛(wèi)華(上海市金山區(qū)市政：[程管理署，上海200540)摘要：泡沫瀝青冷再生混合料受到人們?cè)絹?lái)越廣泛的關(guān)注，但對(duì)其相關(guān)性能的研究并不完善。通過(guò)工程實(shí)踐及大量室內(nèi)試驗(yàn)，該文分析了集料級(jí)配、瀝青用量對(duì)泡沫瀝青冷再生混合料的密度、空隙率、抗拉性能、水穩(wěn)性、高溫穩(wěn)定性及抗剪強(qiáng)度的影響：研究表明，隨著瀝青用量的增加，泡沫瀝青冷再生混合料的密度、穩(wěn)定度、抗剪強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，水穩(wěn)性呈上升趨勢(shì)，而空隙率則變化不大；混合料的干、濕劈

2、裂強(qiáng)度則隨著瀝青用量的變化先增加后降低；級(jí)配B混合料的密度、高溫穩(wěn)定性、抗剪強(qiáng)度及干、濕劈裂強(qiáng)度均高于級(jí)配A混合料。這說(shuō)明級(jí)配是決定冷再生混合料各種性能的最關(guān)鍵因素。關(guān)鍵詞：泡沫瀝青；級(jí)配；水穩(wěn)性；高溫穩(wěn)定性；抗剪性能中圖分類號(hào)：TU528．42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009—7716(2011)05—0187—0510O；；；9O0前言／，／／／一80／／——一7O瀝青混合料的再生利用，可節(jié)省大量的瀝青堡60／／／一一一／／和砂石材料，降低筑路成本，同時(shí)，還有利于處治萎50／／／，40／，／／

3、廢棄的瀝青路面材料，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，因而30／／／一級(jí)配下限一級(jí)配上限2O———，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，屬于環(huán)境友好一級(jí)配A一級(jí)配BlO型和費(fèi)用節(jié)約型材料。泡沫瀝青作為最常用的瀝05青類穩(wěn)定劑之一，受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注，在瀝青路面的再生中也獲得了普遍的應(yīng)用。本文結(jié)合圖1泡沫瀝青混合料級(jí)配合成曲線圖某項(xiàng)工程實(shí)踐，研究了集料級(jí)配、瀝青用量等因素對(duì)泡沫瀝青混合料各種物理力學(xué)性能的影響。種級(jí)配組成方案，具體組成情況如下：A級(jí)配：73．5％RAP+25％石屑+1．5％水泥：1材料B級(jí)配：60％

4、RAP+38．5％石屑+1．5％水泥。1。1集料級(jí)配兩種級(jí)配曲線見(jiàn)圖1所示，級(jí)配B細(xì)料含量明國(guó)外對(duì)泡沫瀝青冷再生混合料級(jí)配的研究已顯高于級(jí)配A，前者在推薦的級(jí)配范圍內(nèi)；后者的有初步結(jié)論，1988年Akeroyd和Hicks提出了適粗料基本在推薦的級(jí)配范圍內(nèi)，而細(xì)料含量則低于合泡沫瀝青穩(wěn)定材料的級(jí)配范圍，見(jiàn)圖1所示的級(jí)推薦的含量，更接近于現(xiàn)場(chǎng)常用的混合料級(jí)配。配上限和下限。泡沫瀝青冷再生技術(shù)在一些實(shí)際的1．2發(fā)泡性能丁程應(yīng)用中大多套用圖1中的級(jí)配范圍進(jìn)行配合瀝青發(fā)泡效果直接影響著混合料的性能，通比設(shè)

5、計(jì)。然而，在大量的配合比設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，回收瀝常，更高的膨脹率和更長(zhǎng)的半衰期有助于拌制性青路面材料(簡(jiǎn)稱RAP)中的粉料(0．075rnm以下能更好的混合料。因此，在混合料生產(chǎn)前，必須進(jìn)的細(xì)料)極少，在進(jìn)行混合料級(jí)配調(diào)整時(shí)，即使是行瀝青的室內(nèi)發(fā)泡試驗(yàn)，以確定其最佳發(fā)泡效果加入高達(dá)30％的新細(xì)集料，仍然很難滿足該級(jí)配及對(duì)應(yīng)的發(fā)泡條件。發(fā)泡條件主要指瀝青的發(fā)泡范圍對(duì)粉料的要求。因此，為降低工程造價(jià)，在國(guó)溫度及發(fā)泡用水量。內(nèi)部分冷再生項(xiàng)目中，適當(dāng)?shù)卣{(diào)低級(jí)配中細(xì)料的目前國(guó)內(nèi)大部分泡沫瀝青冷再生工程采用含量，也

6、就是混合料的級(jí)配曲線落在級(jí)配下限的70#瀝青。該項(xiàng)目采用埃索AH一70瀝青，其技術(shù)下方，也取得了較為理想的效果。指標(biāo)及檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1所列。再對(duì)其進(jìn)行室內(nèi)發(fā)因此，在該項(xiàng)目進(jìn)行混合料級(jí)配設(shè)計(jì)時(shí)，一方泡試驗(yàn)，確定的最佳發(fā)泡效果及相應(yīng)的發(fā)泡條件面使合成級(jí)配盡量在圖1所示的級(jí)配范圍內(nèi)，另見(jiàn)表2所列。從表2看出，埃索AH一70瀝青滿足一方面考慮了冷再生施工的實(shí)際狀況，選擇了兩規(guī)范規(guī)定的泡沫瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1．3最佳拌和用水量的確定收稿13期：2010—08—28作者簡(jiǎn)介：張衛(wèi)華(1976一)，男，江蘇東臺(tái)人，建

7、設(shè)管理科副科當(dāng)泡沫瀝青混合料進(jìn)行拌和和壓實(shí)時(shí)，需加長(zhǎng)，從事市政T程建設(shè)與管理丁作。入一定量的水，以保證混合料的拌和及壓實(shí)效果。188科技研究城市道橋與防洪2011年5月第5期2864表1埃索AH一70瀝青質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果一覽表表3混合料擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果一覽表級(jí)配類型最佳含水量最大干密度／g·em-3最佳拌和用水量，％2試驗(yàn)結(jié)果分析2．1物理性能對(duì)瀝青混合料而言，物理性能主要指毛體積密度及空隙率等。它們對(duì)混合料的性能有著顯著的影響，尤其是空隙率，它對(duì)混合料的抗車(chē)轍性能、水穩(wěn)性、強(qiáng)度及滲透性能影響很大[2】，

8、過(guò)高的空隙率就導(dǎo)致混合料各項(xiàng)性能的下降，尤其是強(qiáng)表2埃索AH一70瀝青最佳發(fā)泡效果及相應(yīng)的發(fā)泡條件表度和水穩(wěn)性。冷再生混合料中集料不能被瀝青完瀝青發(fā)泡溫度／qC發(fā)泡用水量，％膨脹率／倍半衰期／s全裹覆及油石比偏低，這將導(dǎo)致瀝青與集料間粘埃索AH一701551．51413結(jié)力相對(duì)較弱。為保證強(qiáng)度及水穩(wěn)性，對(duì)混合料的空隙率有一定的要求，我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范推薦設(shè)計(jì)空水分過(guò)少將導(dǎo)致泡沫瀝青在混合料分布不勻且難隙率應(yīng)在12％以下，美國(guó)AASHTO要求混合料的以壓實(shí)，但是過(guò)多的水分也會(huì)影響混合料的壓