泡沫瀝青冷再生混合料配合比實(shí)例

楊春亮

摘 ? 要：將泡沫瀝青，瀝青路面回收料、少量新集料及水泥用于瀝青混合料，配制路面用材料，對公路建設(shè)、養(yǎng)護(hù)都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。介紹了泡沫瀝青冷再生混合料的優(yōu)點(diǎn)及設(shè)計過程，為今后高摻量泡沫瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計提供有益的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：泡沫瀝青 ?冷再生 ?配合比

中圖分類號：U414 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（a）-0011-02

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展及科技的進(jìn)步，我國公路建設(shè)取得了長足的發(fā)展。截至2018年年末，全國公路總里程484.65萬km，其中，高速公路14.26萬km。大量早期修建的公路陸續(xù)進(jìn)入改擴(kuò)建及大中修養(yǎng)護(hù)階段，養(yǎng)護(hù)任務(wù)逐年增加。中國已進(jìn)入資源環(huán)境矛盾的凸顯期，發(fā)展綠色養(yǎng)護(hù)，促進(jìn)資源循環(huán)利用，有效保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，日益成為一項(xiàng)緊迫、艱巨而又長期的任務(wù)[1]。

1 ?泡沫瀝青冷再生技術(shù)

泡沫瀝青冷再生技術(shù)是公路養(yǎng)護(hù)的主流技術(shù)之一，通過對回收瀝青路面材料的再次利用，發(fā)揮舊瀝青路面混合料的“剩余價值”，促進(jìn)材料的循環(huán)使用，可以減少資源的浪費(fèi)。同時，泡沫瀝青冷再生技術(shù)將半剛性路面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為半柔性結(jié)構(gòu)，可以延長道路的使用壽命。泡沫瀝青冷再生可以對瀝青面層和基層材料進(jìn)行全厚式再生，符合國際柔性路面基層的發(fā)展;泡沫瀝青冷再生技術(shù)不需要加熱和烘干集料，只需加熱瀝青，可以大大節(jié)省能源;與半剛性基層相比，泡沫瀝青冷再生養(yǎng)護(hù)時間短，施工周期短，對交通影響小[2]。

2 ?配合比實(shí)例

2.1 原材料信息

銑刨料RAP采用遼寧某高速公路原路面銑刨料;RAP試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。石屑采用泉頭碎石廠;水泥采用遼陽天瑞水泥有限公司生產(chǎn)的P.O42.5普通硅酸鹽水泥;發(fā)泡瀝青采用盤錦遼河石化分公司生產(chǎn)的A90基質(zhì)瀝青;

經(jīng)試驗(yàn)，當(dāng)發(fā)泡溫度在160℃時，瀝青的發(fā)泡效果最好，當(dāng)發(fā)泡用水量為3.0%時，膨脹率為20、半衰期為15s。各礦料篩分試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

2.2 礦料級配合成

根據(jù)銑刨料、石屑及水泥的顆粒組成，經(jīng)計算，對比確定合成比例，各礦料質(zhì)量比為銑刨料：石屑：水泥=80：18.5：1.5，合成級配如表3所示。

2.3 確定最佳含水率

參照《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》JTG E40-2007/T0131-2007擊實(shí)試驗(yàn)方法，對按比例所合成礦料，并摻加3.0%泡沫瀝青的混合料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，確定最佳含水率。試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果，混合料的最佳含水率OWC為5.9%，最大干密度為2.09g/cm3。

2.4 泡沫瀝青混合料性能測試

根據(jù)預(yù)估瀝青用量為3.0%，按照2.0%、2.5%、3.0%泡沫瀝青油石比，保持最佳含水率5.9%不變，按照《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》JTG F41-2008附錄D要求制作馬歇爾試件及對事件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。制作的試件分別進(jìn)行干濕劈裂及凍融劈裂試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

對干濕劈裂及凍融劈裂結(jié)果分別進(jìn)行分析，干濕劈裂試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示，凍融劈裂試驗(yàn)如圖2所示。

由圖1可知，泡沫瀝青混合料15℃劈裂抗拉強(qiáng)度隨泡沫瀝青用量增加而增加。泡沫瀝青用量對浸水24h劈裂抗拉強(qiáng)度影響不大。干濕劈裂強(qiáng)度比隨泡沫瀝青用量增加而增加。

由圖2可知，泡沫瀝青混合料25℃未凍融試件劈裂抗拉強(qiáng)度及25℃凍融試件劈裂抗拉強(qiáng)度均隨泡沫瀝青用量增加而增加，但增加趨勢不相同。泡沫瀝青混合料凍融劈裂強(qiáng)度比隨泡沫瀝青用量增加而增加。

綜上，泡沫瀝青用量為2.0%、2.5%、3.0%時，干濕劈裂強(qiáng)度比及凍融劈裂強(qiáng)度比均滿足規(guī)范要求。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，推薦泡沫瀝青最佳用量為3.0%。

3 ?結(jié)語

通過發(fā)泡試驗(yàn)，確定發(fā)泡溫度在160℃時，發(fā)泡用水量為3.0%時，泡沫瀝青效果最好;通過對RAP摻量為80%的廠拌冷再生泡沫瀝青冷再生瀝青混合料配合比試驗(yàn)，確定了再生瀝青混合料合成級配;通過擊實(shí)試驗(yàn)確定了混合料最佳含水率為5.9%，最大干密度為2.09g/cm3。通過干濕劈裂及凍融劈裂試驗(yàn)驗(yàn)證，各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計要求，最終確定了泡沫瀝青最佳用量為3.0%。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭志剛，楊彥海，楊野.乳化瀝青廠拌冷再生材料力學(xué)響應(yīng)特性分析[J].遼寧省交通高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2015，17（2）：1-4.

[2] 李江.泡沫瀝青冷再生混合料在干線公路中的應(yīng)用[J].遼寧省交通高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2014，16（4）：6-9.