泡沫瀝青冷再生路用性能與技術(shù)優(yōu)勢分析

段 濤，申鐵軍，汪曉勇

(山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

引言

在乳化瀝青冷再生技術(shù)的應(yīng)用過程中，由于受乳化瀝青性能以及施工特點、施工多種變異性等影響，常常會出現(xiàn)因乳化瀝青破乳時間過短，混合料施工中出現(xiàn)離析以及質(zhì)量不穩(wěn)定等問題,甚至導(dǎo)致乳化瀝青冷再生應(yīng)用失敗的情況。乳化瀝青與瀝青路面舊料、新添加集料的結(jié)合主要靠兩者之間良好的裹附性能，可時常會因裹附力差而引起乳化瀝青冷再生混合料的水穩(wěn)定性問題。冷再生混合料的主要影響因素、疲勞耐久性等都需要進(jìn)一步深入研究。目前，《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTG1T 5521—2019）雖然給施工帶來了指導(dǎo)和借鑒，但是仍然有許多細(xì)節(jié)不夠完善，近年來山西省逐漸開展了泡沫瀝青冷再生的研究與應(yīng)用，一定程度上說明冷再生技術(shù)還有上升的空間。

1 泡沫瀝青發(fā)泡

泡沫瀝青是指在高溫瀝青內(nèi)加入水氣形成汽泡從而產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，可明顯提升黏合性能的新型材料。泡沫瀝青最大特點是具有極強的黏聚性，可儲存、常溫碾壓，性能穩(wěn)定，見圖1、圖2。

圖1 瀝青160 ℃發(fā)泡試驗結(jié)果

圖2 瀝青170 ℃發(fā)泡試驗結(jié)果

可以看出：（1）在不同用水量和溫度條件下進(jìn)行瀝青發(fā)泡特性試驗，以適宜半衰期組合和膨脹率選定發(fā)泡條件，保證瀝青的發(fā)泡效果。（2）根據(jù)泡沫瀝青冷再生混合料的級配要求，進(jìn)行礦質(zhì)混合料級配組成的合理設(shè)計。（3）陜西公路局公路研究所舒森[1]認(rèn)為含水量對泡沫瀝青混合料性能影響很大，可以采用間接拉伸試驗去確定泡沫瀝青冷再生混合料的最優(yōu)瀝青用量。

2 泡沫瀝青冷再生路用性能分析

（1）通過鋪筑試驗段，將現(xiàn)場制備試件與實驗室配合比試件通過一系列試驗數(shù)據(jù)對比，精度滿足規(guī)范及設(shè)計要求。同時，在試驗段進(jìn)行現(xiàn)場取芯，直接將該取芯試件進(jìn)行相關(guān)性試驗，驗證在工程實踐中廠拌乳化瀝青冷再生混合料是否具有良好的抗裂性、水穩(wěn)定性，并符合規(guī)范要求。通過調(diào)整不同成分摻量進(jìn)行瀝青混合料破乳速度試驗、黏附性試驗、疲勞試驗以評價外加劑的性能和施工工藝，通過施工工藝的優(yōu)化，對鋪筑效果及開放后的效果進(jìn)行量化分析[2]。（2）冷再生混合料施工工藝的控制。路面改建工程再生時，若路線長且分散，按照現(xiàn)有施工工藝，與瀝青相比，宜在拌和后2 h進(jìn)行攤鋪碾壓。需采用新施工工藝，將運距、數(shù)量、種類進(jìn)行優(yōu)化，級配要求見圖3，以此研究分析水泥摻量、乳化瀝青、水摻量對冷再生混合料技術(shù)性能的影響[3]。

圖3 冷再生混合料級配范圍

3 泡沫瀝青冷再生的技術(shù)優(yōu)勢

（1）路面劈裂強度、抗疲勞度更高，抗?jié)B透性能優(yōu)越，路面使用壽命長。（2）可解決路面維修工程中加高路面標(biāo)高難題，路面標(biāo)高可抬高較少甚至可不提高高程，縮小了排水溝、擋土墻、綠化帶附屬設(shè)施的費用。（3）可規(guī)?；a(chǎn)，機(jī)械化攤鋪、銑刨連續(xù)作業(yè)后可以立即壓實，壓實后可立刻開放交通，縮短了路面施工工期[4]。（4）泡沫瀝青不需加熱，可長時間存貯，迅速碾壓成型。陰雨天仍可進(jìn)行施工，攤鋪作業(yè)不受氣候條件限制。用銑刨機(jī)銑刨舊瀝青路面，銑刨至基層面，銑刨出來的舊料拉至拌和場再生利用，拌制泡沫瀝青混凝土[5]。（5）回收路面舊料，節(jié)約工程造價且利于環(huán)保。山西省每年約有15%的國道干線公路需要大修，保守估計每年產(chǎn)生的瀝青路面廢棄量有100萬噸以上。對這些廢料進(jìn)行回收利用，用于路面改造、維修、新建，每年山西省僅僅在材料加工費方面就能節(jié)省1 000萬元以上[6]。

4 結(jié)語

泡沫瀝青混合料可長時間存貯、迅速碾壓成型，對于加快通車時間、縮短施工工期、降低路面施工成本具有關(guān)鍵意義。