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《泡沫瀝青冷再生混合料物理力學(xué)性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
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越來越廣泛的關(guān)注,但對其相關(guān)性能的研究并不完善。通過工程實踐及大量室內(nèi)試驗,該文分析了集料級配、瀝青用量對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、抗剪強度呈下降趨勢,水穩(wěn)性呈上升趨勢,而空隙率則變化不大;混合料的干、濕劈
2、裂強度則隨著瀝青用量的變化先增加后降低;級配B混合料的密度、高溫穩(wěn)定性、抗剪強度及干、濕劈裂強度均高于級配A混合料。這說明級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;級配;水穩(wěn)性;高溫穩(wěn)定性;抗剪性能中圖分類號:TU528.42文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號: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,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///一級配下限一級配上限2O———,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,屬于環(huán)境友好一級配A一級配BlO型和費用節(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泡沫瀝青混合料級配合成曲線圖某項工程實踐,研究了集料級配、瀝青用量等因素對泡沫瀝青混合料各種物理力學(xué)性能的影響。種級配組成方案,具體組成情況如下:A級配:73.5%RAP+25%石屑+1.5%水泥:1材料B級配:60%
4、RAP+38.5%石屑+1.5%水泥。1。1集料級配兩種級配曲線見圖1所示,級配B細(xì)料含量明國外對泡沫瀝青冷再生混合料級配的研究已顯高于級配A,前者在推薦的級配范圍內(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)定材料的級配范圍,見圖1所示的級推薦的含量,更接近于現(xiàn)場常用的混合料級配。配上限和下限。泡沫瀝青冷再生技術(shù)在一些實際的1.2發(fā)泡性能丁程應(yīng)用中大多套用圖1中的級配范圍進(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。然而,在大量的配合比設(shè)計中發(fā)現(xiàn),回收瀝常,更高的膨脹率和更長的半衰期有助于拌制性青路面材料(簡稱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)行混合料級配調(diào)整時,即使是行瀝青的室內(nèi)發(fā)泡試驗,以確定其最佳發(fā)泡效果加入高達(dá)30%的新細(xì)集料,仍然很難滿足該級配及對應(yīng)的發(fā)泡條件。發(fā)泡條件主要指瀝青的發(fā)泡范圍對粉料的要求。因此,為降低工程造價,在國溫度及發(fā)泡用水量。內(nèi)部分冷再生項目中,適當(dāng)?shù)卣{(diào)低級配中細(xì)料的目前國內(nèi)大部分泡沫瀝青冷再生工程采用含量,也
6、就是混合料的級配曲線落在級配下限的70#瀝青。該項目采用埃索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)及檢測結(jié)果見表1所列。再對其進(jìn)行室內(nèi)發(fā)因此,在該項目進(jìn)行混合料級配設(shè)計時,一方泡試驗,確定的最佳發(fā)泡效果及相應(yīng)的發(fā)泡條件面使合成級配盡量在圖1所示的級配范圍內(nèi),另見表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作者簡介:張衛(wèi)華(1976一),男,江蘇東臺人,建
7、設(shè)管理科副科當(dāng)泡沫瀝青混合料進(jìn)行拌和和壓實時,需加長,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)量檢測結(jié)果一覽表表3混合料擊實試驗結(jié)果一覽表級配類型最佳含水量最大干密度/g·em-3最佳拌和用水量,%2試驗結(jié)果分析2.1物理性能對瀝青混合料而言,物理性能主要指毛體積密度及空隙率等。它們對混合料的性能有著顯著的影響,尤其是空隙率,它對混合料的抗車轍性能、水穩(wěn)性、強度及滲透性能影響很大[2】,
8、過高的空隙率就導(dǎo)致混合料各項性能的下降,尤其是強表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)力相對較弱。為保證強度及水穩(wěn)性,對混合料的空隙率有一定的要求,我國現(xiàn)行規(guī)范推薦設(shè)計空水分過少將導(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AASHTO要求混合料的以壓實,但是過多的水分也會影響混合料的壓