養(yǎng)生條件對(duì)泡沫瀝青混合料的性能影響

文中從泡沫瀝青發(fā)泡機(jī)理、發(fā)泡特性及泡沫瀝青混合料設(shè)計(jì)要求方面說明泡沫瀝青混合料的性質(zhì)。通過加入不同劑量的水泥添加劑、石灰、石灰和水泥組合添加劑,研究添加劑對(duì)泡沫瀝青混合料力學(xué)性能的影響。

【tips】本文由李雪梅老師精心收編整理，同學(xué)們定要好好復(fù)習(xí)！ 泡沫瀝青溫拌瀝青混合料施工 泡沫瀝青溫拌瀝青混合料施工 泡沫瀝青溫拌技術(shù)的實(shí)施，首先要在原有的瀝青拌和站上 加裝一臺(tái)在美國(guó)進(jìn)口的泡沫瀝青溫拌設(shè)備。該工藝不影響原 有拌和設(shè)備的工作性能和生產(chǎn)能力。設(shè)備的控制系統(tǒng)和拌和 機(jī)的控制系統(tǒng)相互獨(dú)立，可以同步運(yùn)行生產(chǎn)溫拌瀝青混合 料，也可以生產(chǎn)普通熱拌瀝青混合料。 泡沫瀝青溫拌混合料由于其特殊的拌合及正常的壓實(shí)技 術(shù)，使其與普通熱拌瀝青混合料相比，有許多優(yōu)點(diǎn)： 1.降低拌和成本。由于拌和溫度下降10～60℃，石料加熱 溫度下降，燃油成本下降20%～50%。拌和和裹覆難度下降， 拌和能耗和機(jī)械損耗也相應(yīng)下降。 2.降低了瀝青混合料生產(chǎn)能耗、減輕老化，改善路用性能。 溫拌瀝青混合料的拌和溫度介于熱拌瀝青混合料和冷拌瀝 青混合料之間，拌和溫度一般保持在100～1

簡(jiǎn)述泡沫瀝青混合料冷再生施工技術(shù)

泡沫瀝青混合料冷再生技術(shù)無論是對(duì)環(huán)保,還是對(duì)改善冷再生路面使用性能,都很有價(jià)值。本文介紹了泡沫瀝青的應(yīng)用發(fā)展,詳細(xì)地分析了泡沫瀝青冷再生技術(shù)的現(xiàn)狀和有待研究的問題。

設(shè)計(jì)不同級(jí)配類型和空隙率的瀝青混合料,通過劈裂強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗壓回彈模量、單軸靜載蠕變等試驗(yàn),研究2種水作用（凍融循環(huán)和高溫浸水）對(duì)瀝青混合料常規(guī)力學(xué)性能和高溫性能的影響。研究結(jié)果表明：水的作用嚴(yán)重削弱了瀝青混合料的性能,高溫浸水的影響明顯小于凍融循環(huán)的影響;瀝青混合料性能與其級(jí)配和空隙率有關(guān),粗集料形成骨架,細(xì)集料起填充作用,形成具有適宜空隙率的瀝青混合料,水穩(wěn)定性良好;可以采用burgers模型來描述瀝青混合料在水損害前后的蠕變行為,其模型參數(shù)會(huì)因水作用而變化,高溫浸水和凍融循環(huán)會(huì)嚴(yán)重削弱瀝青混合料高溫抗變形能力。根據(jù)不同受力狀態(tài)（如受拉和受壓）下的瀝青混合料力學(xué)指標(biāo)在水作用前后的變化,對(duì)其水穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)結(jié)果可能不同,應(yīng)綜合考慮水穩(wěn)定性和其他路用性能（如高溫穩(wěn)定性）的要求。

為了研究級(jí)配對(duì)瀝青混合料路用性能的影響,根據(jù)superpave法選取粗細(xì)程度不同的兩種瀝青混合料,用貝雷法分析級(jí)配,并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)壓實(shí)、浸水馬歇爾、車轍、低溫劈裂室內(nèi)試驗(yàn),結(jié)果表明:貝雷參數(shù)滿足要求的級(jí)配對(duì)瀝青混合料的高溫性能影響顯著,對(duì)體積指標(biāo)、低溫抗裂性以及水穩(wěn)定性有一定影響,尤其是粒徑0.3～2.36mm的顆粒含量對(duì)瀝青混合料性能影響較大;粗級(jí)配瀝青混合料的路用性能較優(yōu)。

結(jié)合工程實(shí)際研究了級(jí)配對(duì)泡沫瀝青混合料的密度、空隙率、干濕劈裂強(qiáng)度、穩(wěn)定度及抗剪強(qiáng)度等物理力學(xué)性能的影響.研究表明,細(xì)集料偏少的混合料經(jīng)合理設(shè)計(jì),只要馬歇爾穩(wěn)定度符合要求,其水穩(wěn)性及抗剪強(qiáng)度是可以符合要求的,這樣的級(jí)配在工程中是可取的.

基于泡沫瀝青的溫拌瀝青混合料技術(shù)

為了研究粗集料性能對(duì)瀝青混合料性能的影響規(guī)律,分別將4.75mm~16mm的粗集料磨耗不同次數(shù)以形成4種棱角性不同的粗集料。采用ac-16型級(jí)配瀝青混合料研究4種棱角性不同的粗集料對(duì)瀝青混合料水穩(wěn)定性、高溫性能與低溫性能的影響。研究結(jié)果表明:隨著磨耗次數(shù)的增加,粗集料棱角性變化明顯,進(jìn)而顯著影響瀝青混合料的路用性能。

為了探究硅藻土對(duì)瀝青及瀝青混合料影響,采用動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)、彎曲梁流變實(shí)驗(yàn)、車轍試驗(yàn)凍融劈裂試驗(yàn)和小梁彎曲試驗(yàn)方法,對(duì)摻加硅藻土后的瀝青及瀝青結(jié)合料的性能進(jìn)行了探究。結(jié)果表明:摻加硅藻土后的瀝青結(jié)合料高溫性能增強(qiáng),低溫性能減弱;通過m值變化確定硅藻土最佳摻量為6%,摻加硅藻土瀝青混合料相較原樣瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度和凍融抗拉強(qiáng)度比分別提升了40%和6.5%,限抗拉強(qiáng)度和最大彎拉應(yīng)變相較原樣瀝青混合料分別下降了12.7%和12.6%,說明硅藻土對(duì)瀝青混合料高溫性能與水穩(wěn)定性有較大提升,過量硅藻土對(duì)瀝青混合料低溫性能產(chǎn)生不利影響,應(yīng)嚴(yán)格控制硅藻土瀝青改性工藝。

隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,我國(guó)公路修建水平快速提升,但由于超載與重載車輛控制不完善,公路車轍現(xiàn)象日益嚴(yán)重,在多雨水地區(qū),瀝青路面服務(wù)早期即出現(xiàn)坑槽,剝離水損害,造成交通不暢,影響公路服務(wù)水平,現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計(jì)中通過使用重交通瀝青和改性瀝青解決以上路面病害,但車轍與水損害現(xiàn)象依然存在,因此解決瀝青路面高溫穩(wěn)定性與水穩(wěn)定性是當(dāng)務(wù)之急.云南等省嘗試使用硅藻土改性劑以改善瀝青路面的路用性能,因此筆者進(jìn)行了硅藻土對(duì)瀝青及瀝青混合料的性能影響研究.

泡沫瀝青混合料是一種全新的道路材料,其有關(guān)特性尚不完全清楚。本文以泡沫瀝青穩(wěn)定2種骨料(新砂石料和回收料)為基礎(chǔ),從材料的選取與級(jí)配的組成、瀝青的最佳發(fā)泡條件、混合料拌和方法及養(yǎng)護(hù)方案等幾個(gè)方面提出一種泡沫瀝青混合料的研究方法,并對(duì)該材料的物理性質(zhì)和強(qiáng)度特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明泡沫瀝青混合料密度較小,空隙率較大,其強(qiáng)度能夠滿足路面設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于基層設(shè)計(jì)參數(shù)的要求。水泥作為填料對(duì)泡沫瀝青混合料強(qiáng)度影響不大,其主要作用是能顯著改善水穩(wěn)性

礦料級(jí)配走向?qū)r青混合料性能的影響

集料是混合料結(jié)構(gòu)形成的決定性成分,其巖性性質(zhì)、物理力學(xué)指標(biāo)以及外觀形狀的差異,對(duì)于混合料的工作性能產(chǎn)生很大的影響,集料級(jí)配不同混合料的工作性能差異很大。該文就集料級(jí)配對(duì)瀝青混合料的溫度穩(wěn)定性能的影響進(jìn)行了系統(tǒng)試驗(yàn)研究,得出了相應(yīng)結(jié)論。

結(jié)合某高速公路工程項(xiàng)目,研究了ac-20型改性泡沫瀝青混合料配合比。通過測(cè)定瀝青發(fā)泡的物理指標(biāo)確定瀝青最佳發(fā)泡條件。采用逐級(jí)填充法進(jìn)行礦料級(jí)配設(shè)計(jì),并進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)確定最佳油石比。在相同體積參數(shù)下進(jìn)行溫拌與熱拌瀝青混合料的路用性能對(duì)比試驗(yàn)研究。將設(shè)計(jì)的配合比應(yīng)用在對(duì)比試驗(yàn)路段的中面層,研究了泡沫瀝青混合料的施工壓實(shí)性能,并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益分析。分析結(jié)果表明：ac-20型改性泡沫瀝青混合料能夠在較低的生產(chǎn)溫度下成型,具有更強(qiáng)的高溫抗車轍性能,其水穩(wěn)定性、低溫抗裂性、滲水性能、施工壓實(shí)度與常規(guī)熱拌改性瀝青混合料的基本一致。

泡沫瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的研究主要包括瀝青的發(fā)泡、集料級(jí)配的確定、拌合用水量和最佳瀝青用量的確定。結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究成果,提出泡沫瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法和步驟。通過原材料的性能分析和篩分通過率確定集料配比,采用重型擊實(shí)試驗(yàn)和劈裂試驗(yàn)分別確定拌合用水量和最佳瀝青用量。

結(jié)合某高速公路工程項(xiàng)目,研究了ac-20型改性泡沫瀝青混合料配合比.通過測(cè)定瀝青發(fā)泡的物理指標(biāo)確定瀝青最佳發(fā)泡條件.采用逐級(jí)填充法進(jìn)行礦料級(jí)配設(shè)計(jì),并進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)確定最佳油石比.在相同體積參數(shù)下進(jìn)行溫拌與熱拌瀝青混合料的路用性能對(duì)比試驗(yàn)研究.將設(shè)計(jì)的配合比應(yīng)用在對(duì)比試驗(yàn)路段的中面層,研究了泡沫瀝青混合料的施工壓實(shí)性能,并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益分析.分析結(jié)果表明:ac-20型改性泡沫瀝青混合料能夠在較低的生產(chǎn)溫度下成型,具有更強(qiáng)的高溫抗車轍性能,其水穩(wěn)定性、低溫抗裂性、滲水性能、施工壓實(shí)度與常規(guī)熱拌改性瀝青混合料的基本一致.

基于再生瀝青路面,通過對(duì)瀝青種類及用量、養(yǎng)生條件、拌和用水量、水泥用量等影響因素的分析,研究了其在干燥條件下對(duì)泡沫瀝青混合料抗拉強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,在泡沫瀝青用量相同時(shí),西安-渭南高速公路(a1)再生混合料抗拉強(qiáng)度和殘留抗拉強(qiáng)度比(tsr)均要比西安-寶雞高速公路(a2)優(yōu),抗拉強(qiáng)度最大可提高21.53%。瀝青用量對(duì)冷再生混合料性能的影響顯著。隨著泡沫瀝青用量的增加,a1和a2兩種瀝青混合料抗拉強(qiáng)度先增大后減小,其殘留抗拉強(qiáng)度比也逐漸增大然后再減小。在a1和a2瀝青混合料拌和用水量分別為62%～82%、72%～82%時(shí),再生混合料具有較高的強(qiáng)度。泡沫瀝青冷再生混合料隨著養(yǎng)生時(shí)間的延長(zhǎng),其tsr逐漸減小,抗拉強(qiáng)度逐漸增大。在進(jìn)行3d的養(yǎng)生后,試件強(qiáng)度則趨于穩(wěn)定,抗拉強(qiáng)度和tsr值隨養(yǎng)生時(shí)間的延長(zhǎng)具有不明顯的變化。a1和a2瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度隨著水泥用量的增加均具有顯著增大,但tsr先增大后減小。

瀝青混凝土路面作為高等級(jí)路面結(jié)構(gòu)形式大量應(yīng)用于高等級(jí)道路中，在經(jīng)過一定使用年限后,原有的路面結(jié)構(gòu)會(huì)遭到不同程度的損壞，出現(xiàn)麻面、坑槽、剝落等病害，如采取相應(yīng)的處置措施，可使路面維持使用到合理年限，給維修帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

就針對(duì)于泡沫瀝青冷再生混合料的性能進(jìn)行相關(guān)的探討,為泡沫瀝青的回收提供數(shù)據(jù)支持。

泡沫瀝青冷再生混合料屬于半柔性材料,它對(duì)于公路的路面有很好的保護(hù)作用,能夠預(yù)防反射性的裂縫,從而使公路的使用年限增加,使工程項(xiàng)目使用壽命延長(zhǎng)。泡沫瀝青在經(jīng)過處理之后,能夠?qū)Ψ柿线M(jìn)行回收,避免了資源的浪費(fèi),也間接的保護(hù)了環(huán)境。就針對(duì)于泡沫瀝青冷再生混合料的性能進(jìn)行相關(guān)的探討,為泡沫瀝青的回收提供數(shù)據(jù)支持。

以密級(jí)配瀝青混合料ac-20為例,采用馬歇爾試驗(yàn)方法,研究泡沫溫拌瀝青混合料在不同拌和、擊實(shí)溫度和瀝青含量條件下的的體積性能。試驗(yàn)共制作100個(gè)馬歇爾試件和40組最大理論密度測(cè)定試樣。研究結(jié)果表明,在相同溫度條件下,隨著瀝青含量的增加,泡沫溫拌瀝青混合料的毛體積密度、飽和度和流值增大,空隙率減小,穩(wěn)定度出現(xiàn)一定的峰值,礦料間歇率變化發(fā)生一定的變異;在相同瀝青用量條件下,隨拌和及壓實(shí)溫度的升高,泡沫溫拌瀝青混合料的毛體積密度、瀝青飽和度、穩(wěn)定度增大,空隙率、礦料間歇率和流值則減小。同時(shí),試驗(yàn)還研究了泡沫溫拌瀝青混合料適宜的拌和及擊實(shí)溫度和相應(yīng)的最佳泡沫瀝青用量。