泡沫沥青混合料冷再生技术

根据国内外最新研究成果,介绍了沥青发泡原理及特性并对其影响因素分别从宏观和微观角度进行了分析,探讨了泡沫沥青混合料的设计方法,最佳拌和用水量试验,养生条件对泡沫沥青混合料的影响,实验室检测方法,力学特性的研究及其影响因素。文中列举了沥青发泡技术在一些温拌沥青混合料中的应用,提出并分析了泡沫沥青今后发展的几个重要问题,包括泡沫沥青混合料设计与评价方法,发泡剂的研制与选择,泡沫沥青改性及其工艺改进方法。     

泡沫沥青与乳化沥青冷再生混合料性能影响因素的分析比较

本文通过对沥青发泡和乳化机理的分析比较,探讨了泡沫沥青和乳化冷再生混合料的成型机理,并基于机理的分析,分析比较了两种冷再生混合料性能的影响因素.对于两种冷再生混合料而言,拌和用水量对混合料的最终性能有着同样重要的影响.由于沥青裹覆机理的不同,两种冷再生混合料对粉料含量的要求不同.与泡沫沥青相比,乳化沥青的用量更易受到混...     

考虑胶浆黏附性的泡沫沥青冷再生混合料性能

采用正交设计方法,研究了粉胶比、沥青老化程度及老化沥青黏附试验温度3个因素对泡沫沥青胶浆与老化沥青间黏附特性的影响.利用自研测试设备,获取了泡沫沥青胶浆与老化沥青间的黏附强度,通过极差分析及方差分析,得到3个因素的影响程度及每个因素下的最优水平;结合泡沫沥青冷再生混合料（CRMFA）干/湿劈裂强度试验,确定了泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比.在此基础上,设计了3种拌和工艺.采用冻融劈裂（ITS）试验、车辙试验及无侧限抗压强度试验,分析了拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能的影响.结果表明：粉胶比对泡沫沥青胶浆的黏附特性影响最大,老化沥青黏附试验温度次之,沥青老化程度的影响最小;泡沫沥青胶浆与老化沥青黏附强度最优水平为粉胶比2∶1+沥青老化程度（85min RTFOT+10h PAV）+老化沥青黏附试验温度50℃;泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比为2∶1;拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能具有显著影响,将粗集料及沥青路面铣刨回收的旧料(RAP)与1/2的泡沫沥青拌和,依次加入细集料、矿粉及水泥,再喷入剩余1/2的泡沫沥青,拌和制备得到的混合料路用性能最优.     

沥青发泡特性的优化

为了优化沥青的发泡性能,采用5种表面活性剂及2种添加方式、6种发泡用水量及2种发泡水温进行沥青发泡试验,并进行不同发泡特性泡沫沥青拌制的泡沫沥青混合料的性能试验.结果表明:添加表面活性剂可以明显提高泡沫沥青半衰期,但不能有效改善泡沫沥青膨胀率;采用在沥青中添加阳离子表面活性剂、提高发泡用水量和发泡温度等综合技术措施,可以同时改善泡沫沥青的膨胀率和半衰期;泡沫沥青发泡效果对泡沫沥青混合料的劈裂强度、干湿劈裂强度比、冻融劈裂强度比和弯曲应变没有明显影响,但是对混合料疲劳寿命有较为显著的影响,良好的沥青发泡效果有利于混合料的长期性能.     

泡沫沥青稳定碎石混合料强度特征的试验研究

借助劈裂强度试验,探讨了泡沫沥青混合料强度增长规律及其影响因素、生产工艺条件对泡沫沥青混合料强度的影响以及泡沫沥青混合料的贮存特性.结果表明,级配相同的泡沫沥青混合料其强度主要受养护时间、水泥用量和沥青用量影响,与沥青的发泡效果并没有显著关系;适当提高集料温度有助于增加泡沫沥青混合料的强度;施工延迟时间将导致泡沫沥青混合料的空隙率增加、强度降低.     

温拌技术对泡沫沥青及混合料性能的对比研究

利用发泡技术可使沥青在较低温度下对矿料进行包裹,制备泡沫沥青混合料,采用美国SHRP的沥青胶结料评价方法由动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验分析不同温度条件下的发泡沥青胶结料的耐久性。通过对比研究泡沫沥青温拌混合料,评价泡沫温拌技术对沥青混合料的路用性能影响。结果表明:泡沫沥青温拌混合料的路用性能均满足规范要求;泡沫沥青的老化程度降低,低温抗疲劳性能得到改善。试验路检测结果表明:路面基本性能各项指标均有提升;对泡沫沥青温拌混合料进行社会经济效益分析,总结得出该混合料与普通热拌混合料相比可节省7.39元/t,节能率高达31.9%,环保效果非常显著,对推动基础设施发展具有积极影响。     

沥青发泡原理及发泡特性的试验研究

简述了泡沫沥青的发泡原理，提出了沥青发泡特性的评价指标和影响因素。采用德国Wirtgen公司生产的WLBl0泡沫沥青实验机，对4种常用沥青进行了发泡试验。试验结果表明：沥青品种、发泡温度和发泡用水量是影响泡沫沥青发泡特性的主要因素；每种沥青的发泡效果与发泡温度(140℃以上)没有必然的联系，在150℃左右(国外一般认为在180℃左右)就能达到较好的发泡效果。按照一定的评价原则对4种沥青的发泡特性进行了比较，并确定了它们的最佳发泡条件，即发泡温度在150℃左右，用水量在1。5％左右。该条件的得出为拌制高质量的泡沫沥青混合料提供了一定的理论依据。     

泡沫沥青冷再生混合料性能及工程应用研究

本文结合甘肃省公路养护现状,在室内外试验的基础上,针对泡沫沥青冷再生混合料关键技术指标开展研究,分析了其在甘肃省的适用性。通过室内沥青发泡实验,研究了发泡原理及其发泡评价指标;对于泡沫沥青混合料,着重分析了水泥掺量对混合料性能的影响,并分析了现有成型方式、养生温度存在的问题以及对混合料性能的影响;针对现有规范设计评价指标单一问题,提出了基于振动成型的三轴试验残余粘聚力指标评价抗水损害能力;同时,现场试验段的铺筑对泡沫沥青冷再生技术在甘肃省的应用推广奠定了基础。     

泡沫温拌沥青混凝土的生产和使用特性研究

泡沫温拌沥青混凝土是一种新型混凝土材料,其中,温拌沥青混合料是一种沥青生产拌合温度介于热拌和冷拌沥青混合料生产拌合温度之间的一种沥青混合料,其性能与热拌沥青混合料类似,经试验满足道路沥青混合料使用性能要求。且与热拌沥青相比降低了拌合温度、简化了生产过程、节约了能源。而在温拌沥青混凝土的基础上采用发泡工艺又能节约沥青质,保护资源,有利于环境保护。本文对泡沫温拌沥青混凝土的特性及技术要求进行研究分析,包括泡沫温拌石油沥青的材料组成、特性、发泡原理分析和制备过程中的技术要求等。用特殊的发泡机加水发泡改变温拌沥青混合料中沥青的形态,使沥青是以泡沫的形态注入到集料中;使得泡沫温拌沥青混凝土在其高温稳定性、低温稳定性和水稳定性等实用性能得以保证的情况下节省材料,环保绿色。     

发泡剂对沥青发泡和混合料水稳定性的影响

提出了掺发泡剂泡沫沥青的微观结构模型,分析了发泡剂在沥青发泡过程中的作用原理.从改善沥青发泡与提高冷再生泡沫沥青混合料的水稳定性角度出发,选择了3种发泡剂(A,B,C),并分别进行了沥青发泡试验和混合料劈裂强度试验.结果表明:A发泡剂(Redicote C-450)对泡沫沥青膨胀率的影响较小,对泡沫沥青半衰期基本无影响;B发泡剂(十六烷基三甲基溴化铵)对泡沫沥青膨胀率和半衰期影响都较大;C发泡剂(仕博阳离子中裂型乳化剂)对泡沫沥青膨胀率基本无影响,但使泡沫沥青半衰期提高了1倍;A,B,C发泡剂均可大大增强混合料的水稳定性;使用先进冷再生设备时,发泡剂的选择应着重考虑其抗剥落性能.     

泡沫沥青冷再生混合料配合比设计初探

针对沥青发泡效果、再生混合料设计、再生层施工工艺、工程应用等技术问题,通过理论分析、室内试验,分别研究了普通沥青发泡特性、泡沫沥青冷再生混合料物理力学性能、泡沫沥青冷再生混合料的配合比设计方法,为冷再生技术的应用推广提供了参考依据。     

沥青发泡性能评价指标及优化设计研究

采用3种不同品种和标号的沥青进行发泡试验,分析了采用膨胀率、半衰期评价沥青发泡性能存在的问题,探讨了发泡指数的计算方法及其作为沥青发泡性能评价指标的适用性.结果表明:并非沥青温度越高其发泡性能越好;以膨胀率、半衰期指标设计最佳发泡用水量缺乏理论依据;采用不同回归方程对沥青泡沫衰变过程进行两阶段拟合,可获得较为准确的发泡指数,但并非发泡指数越大,沥青发泡性能越好,发泡指数应与膨胀率、半衰期结合用于沥青发泡性能的评价与优化设计.基于研究成果,提出了沥青发泡性能的优化设计方法.     

沥青发泡腔内多相流场解析与试验的对比评价

为制定沥青发泡腔结构设计的评价机制,提出了基于沥青发泡腔内多相流场解析与试验的对比评价方法,即建立沥青发泡过程动力学模型,以解析不同发泡腔结构下的多相流场分布.通过解析结果与试验数据的对比,验证了上述模型的有效性;进而建立发泡腔结构设计的评价指标,与试验数据进行对比分析后,得到了沥青发泡腔结构设计的评价机制,且在一定程度上揭示了沥青发泡机理,即发泡腔内沥青与水的混合均匀度越差、温度波动越大、水蒸气越少,则沥青发泡效果越好,发泡腔结构设计越合理.     

泡沫沥青稳定碎石混合料干缩特性的试验研究

通过干缩变形试验,分析泡沫沥青稳定碎石混合料的失水率、干缩应变等指标的变化规律,探讨泡沫沥青稳定碎石混合料干缩变形特性的主要影响因素,并与其他材料的干缩特性进行对比。试验结果表明,拌和用水与水泥含量是影响该类混合料干缩变形的主要因素,沥青的存在可以减小混合料的干缩变形,泡沫沥青稳定碎石混合料干缩程度与泡沫沥青再生混合料的相当,但要小于水泥稳定碎石混合料。     

泡沫沥青技术在沥青路面现场冷再生中的应用

泡沫沥青具有节省能源及减少污染的环保优势,采用泡沫沥青对沥青路面进行现场冷再生是最近几年欧美国家积极采用的路面再生技术之一。该文介绍了泡沫沥青的产生机理及其特点,探讨了泡沫沥青混合料的技术性能和设计方法,说明了泡沫沥青混合料在沥青路面现场冷再生中的应用。     

热解生物质重油调和沥青的发泡特性及其冷再生混合料性能

基于力学性能和路用性能试验,探讨了生物质重油调和沥青冷再生混合料用于铺筑路面的可行性。试验结果表明,将生物质重油部分替代道路石油沥青生产泡沫沥青冷再生混合料是可行的,随着生物质重油掺量增加,生物质重油调和沥青的高温性能降低而低温性能显著提高;掺加生物质重油对基质沥青的发泡特性有负面影响,生物质重油掺量过大,泡沫沥青冷再生混合料的力学性能、路用性能和长期稳定性能明显降低,适宜的生物质重油掺量为15%~30%。     

温拌再生沥青混合料集料-沥青黏附特性研究

为研究温拌再生沥青混合料黏附特性,根据表面自由能理论,通过测定温拌再生沥青和集料的表面能参数,计算了温拌再生沥青与集料的黏附功.结果表明:温拌剂的添加改善了再生沥青中的极性分量以及Lewis酸、碱作用力,改善了再生沥青的表面自由能,提高了沥青与石料的裹附能力;有水存在时温拌再生沥青-集料黏附功比较大,说明温拌条件下再生沥青混合料的水稳定性可以得到一定改善.