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基于泡沫瀝青的溫拌瀝青混合料技術(shù)
閱讀：2106 發(fā)布時(shí)間：2012-2-13
近年來(lái)，泡沫瀝青作為穩(wěn)定劑和再生劑已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于基層穩(wěn)定和冷再生技術(shù)，而且由于泡沫瀝青施工和易性良好、性能可靠，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，而且已經(jīng)應(yīng)用到目前備受關(guān)注的溫拌瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程中。
1泡沫瀝青溫拌技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1998年，英國(guó)Shell(殼牌)石油有限公司和挪威Kolo-Veidekke公司共同開(kāi)發(fā)了一種兩階段法生產(chǎn)溫拌瀝青混合料的技術(shù)，這種技術(shù)被稱為泡沫瀝青溫拌混合料，并于1999年鋪筑了試驗(yàn)路與熱拌瀝青混合料進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)1年的跟蹤觀測(cè)，路面使用性能良好[1]。 這種溫拌料的生產(chǎn)需要2種類型的瀝青，一種軟瀝青和一種硬質(zhì)泡沫狀瀝青，在拌和的不同階段將它們分別加入到混合料中。在*階段，將溫度為100℃～120℃的軟瀝青與加熱后的集料注入攪拌罐中，攪拌幾分鐘后以達(dá)到良好的裹覆。在第二階段，將硬瀝青通過(guò)泡沫機(jī)泡沫化后加入到預(yù)裹覆的集料中。硬瀝青發(fā)泡后，體積臨時(shí)增長(zhǎng)15~20倍，且其黏度明顯降低，非常有效地黏附在已經(jīng)被軟瀝青包裹了的集料上。這樣，軟瀝青和泡沫化的硬瀝青都起到降低結(jié)合料黏度的作用從而實(shí)現(xiàn)混合料良好的工作性。相應(yīng)于傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料，這種溫拌料的拌和溫度只有100℃~120℃，攤鋪溫度可以下降到80℃左右，同時(shí)具備更長(zhǎng)的使用壽命。這不僅大大減少了能源的消耗，更有利于減少溫室氣體的排放，以及減少煙霧和刺激氣味的形成，有效地改善了工人的操作環(huán)境。制備這種溫拌料的關(guān)鍵在于必須選擇合適的軟、硬瀝青種類以及二者的比例，以滿足混合料相應(yīng)的路用性能要求。另外，在*階段必須保證礦料干燥，防止水分存在于礦料表面，必要時(shí)可摻加抗剝落劑以增強(qiáng)抗水損害能力[2]。自2003年以來(lái)，這種溫拌料在歐洲得到了廣泛應(yīng)用，鋪筑了大量的試驗(yàn)路。2006年，意大利Speed Firenze-Pisa-Livorno高速公路上的試驗(yàn)段就使用了該技術(shù)，獲得了令人滿意的結(jié)果——比傳統(tǒng)瀝青具有更低的溫度敏感性，比相應(yīng)的熱瀝青具有更強(qiáng)的抗疲勞性能；從路面損壞角度看，預(yù)期比傳統(tǒng)瀝青有更長(zhǎng)的壽命，瀝青和混合料的勁度隨時(shí)間而增強(qiáng)。對(duì)拌和廠和施工現(xiàn)場(chǎng)的污染物測(cè)量結(jié)果顯示，與熱拌料相比，減少了40%的CO2、70%的NOx及70%的粉塵排放量[3] [4]。 美國(guó)[5][2]也介紹了泡沫溫拌瀝青混合料技術(shù)，該技術(shù)將石料加熱到120℃后加入軟質(zhì)瀝青(100℃黏度小于0.3Pa•s)，拌和均勻后再將硬質(zhì)瀝青(25℃針入度小于10 mm)發(fā)泡后噴入。這種技術(shù)可節(jié)約40～60%的能量消耗，降低60～70%的CO2排放量。為進(jìn)一步降低拌和溫度，Jenkins[6][2]開(kāi)發(fā)出采用泡沫瀝青制備半溫瀝青混合料(Half-Warm Asphalt Mix)技術(shù)。這種技術(shù)拌和溫度控制在100℃以下，瀝青結(jié)合料全部采用泡沫形式加入。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用針入度為8 mm(25℃)的瀝青進(jìn)行發(fā)泡后在101℃與石料拌和，發(fā)現(xiàn)瀝青可較好地包裹石料，同時(shí)在89℃條件下成型馬歇爾試件，其空隙率可達(dá)到4.0%的要求。這種半溫瀝青混合料的疲勞壽命與熱拌瀝青混合料基本相當(dāng)，但其抗剪強(qiáng)度相對(duì)較小。 為了滿足滿足重交通荷載的要求，對(duì)改性瀝青發(fā)泡用于生產(chǎn)泡沫改性瀝青溫拌混合料受到了人們的高度關(guān)注。 目前，中國(guó)對(duì)泡沫瀝青的研究還多集中在將其作為穩(wěn)定劑和再生劑應(yīng)用于基層穩(wěn)定和冷再生方面，而利用泡沫瀝青制備溫拌瀝青混合料的相關(guān)研究很少，應(yīng)用就更不多見(jiàn)。因此，進(jìn)行泡沫型溫拌瀝青混合料方面的研究是十分必要的。
2泡沫型溫拌瀝青混合料的材料組成與制備工藝
2.1泡沫型溫拌瀝青混合料的材料組成 在制備泡沫型溫拌瀝青混合料時(shí)，瀝青結(jié)合料采用由2種不同硬度的瀝青制備的溫拌瀝青，礦料仍為一般礦料。制備溫拌瀝青混合料的關(guān)鍵在于硬瀝青的加入形式，一般有3種加入形式，即乳化瀝青、泡沫瀝青及粉末瀝青。由于各種原因 ，目前大多將硬瀝青以泡沫瀝青的形式制作溫拌瀝青。在配制溫拌瀝青之前，應(yīng)分別選用2種不同硬度的瀝青，要求如下。 (1)軟瀝青。25℃的針入度較大，使其能在100℃時(shí)具有一定的流動(dòng)性，從而便于與礦料拌和均勻，能夠裹覆住礦料。 (2)硬瀝青。它是以泡沫瀝青的形式加入的，根據(jù)路面的需求，硬瀝青在25℃時(shí)的針入度應(yīng)在(10～100) 0.1mm之間。 此外，在配制泡沫型溫拌瀝青時(shí)，要根據(jù)它的針入度來(lái)確定軟瀝青和硬瀝青的混合比率。如果需要的話，瀝青結(jié)合料中還可以加入抗剝落劑，以減少水損害的產(chǎn)生[7]。
2.2泡沫型溫拌瀝青混合料的制備工藝 在制備泡沫型溫拌瀝青混合料時(shí)，首先是在100℃左右的條件下將軟瀝青與礦料拌和，初步地裹覆礦料，礦料的加熱溫度在100℃~120℃左右。然后加入泡沫瀝青在90℃～120℃進(jìn)行充分拌和，制備工藝如圖1所示。至于泡沫型溫拌瀝青混合料的礦料級(jí)配、混合料的配合比設(shè)計(jì)、拌和設(shè)備等可以*參照熱拌瀝青混合料的相關(guān)方法與規(guī)定[7]。近年來(lái)，泡沫瀝青作為穩(wěn)定劑和再生劑已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于基層穩(wěn)定和冷再生技術(shù)，而且由于泡沫瀝青施工和易性良好、性能可靠，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，而且已經(jīng)應(yīng)用到目前備受關(guān)注的溫拌瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程中。
1泡沫瀝青溫拌技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1998年，英國(guó)Shell(殼牌)石油有限公司和挪威Kolo-Veidekke公司共同開(kāi)發(fā)了一種兩階段法生產(chǎn)溫拌瀝青混合料的技術(shù)，這種技術(shù)被稱為泡沫瀝青溫拌混合料，并于1999年鋪筑了試驗(yàn)路與熱拌瀝青混合料進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)1年的跟蹤觀測(cè)，路面使用性能良好[1]。 這種溫拌料的生產(chǎn)需要2種類型的瀝青，一種軟瀝青和一種硬質(zhì)泡沫狀瀝青，在拌和的不同階段將它們分別加入到混合料中。在*階段，將溫度為100℃～120℃的軟瀝青與加熱后的集料注入攪拌罐中，攪拌幾分鐘后以達(dá)到良好的裹覆。在第二階段，將硬瀝青通過(guò)泡沫機(jī)泡沫化后加入到預(yù)裹覆的集料中。硬瀝青發(fā)泡后，體積臨時(shí)增長(zhǎng)15~20倍，且其黏度明顯降低，非常有效地黏附在已經(jīng)被軟瀝青包裹了的集料上。這樣，軟瀝青和泡沫化的硬瀝青都起到降低結(jié)合料黏度的作用從而實(shí)現(xiàn)混合料良好的工作性。相應(yīng)于傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料，這種溫拌料的拌和溫度只有100℃~120℃，攤鋪溫度可以下降到80℃左右，同時(shí)具備更長(zhǎng)的使用壽命。這不僅大大減少了能源的消耗，更有利于減少溫室氣體的排放，以及減少煙霧和刺激氣味的形成，有效地改善了工人的操作環(huán)境。制備這種溫拌料的關(guān)鍵在于必須選擇合適的軟、硬瀝青種類以及二者的比例，以滿足混合料相應(yīng)的路用性能要求。另外，在*階段必須保證礦料干燥，防止水分存在于礦料表面，必要時(shí)可摻加抗剝落劑以增強(qiáng)抗水損害能力[2]。自2003年以來(lái)，這種溫拌料在歐洲得到了廣泛應(yīng)用，鋪筑了大量的試驗(yàn)路。2006年，意大利Speed Firenze-Pisa-Livorno高速公路上的試驗(yàn)段就使用了該技術(shù)，獲得了令人滿意的結(jié)果——比傳統(tǒng)瀝青具有更低的溫度敏感性，比相應(yīng)的熱瀝青具有更強(qiáng)的抗疲勞性能；從路面損壞角度看，預(yù)期比傳統(tǒng)瀝青有更長(zhǎng)的壽命，瀝青和混合料的勁度隨時(shí)間而增強(qiáng)。對(duì)拌和廠和施工現(xiàn)場(chǎng)的污染物測(cè)量結(jié)果顯示，與熱拌料相比，減少了40%的CO2、70%的NOx及70%的粉塵排放量[3] [4]。 美國(guó)[5][2]也介紹了泡沫溫拌瀝青混合料技術(shù)，該技術(shù)將石料加熱到120℃后加入軟質(zhì)瀝青(100℃黏度小于0.3Pa•s)，拌和均勻后再將硬質(zhì)瀝青(25℃針入度小于10 mm)發(fā)泡后噴入。這種技術(shù)可節(jié)約40～60%的能量消耗，降低60～70%的CO2排放量。為進(jìn)一步降低拌和溫度，Jenkins[6][2]開(kāi)發(fā)出采用泡沫瀝青制備半溫瀝青混合料(Half-Warm Asphalt Mix)技術(shù)。這種技術(shù)拌和溫度控制在100℃以下，瀝青結(jié)合料全部采用泡沫形式加入。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用針入度為8 mm(25℃)的瀝青進(jìn)行發(fā)泡后在101℃與石料拌和，發(fā)現(xiàn)瀝青可較好地包裹石料，同時(shí)在89℃條件下成型馬歇爾試件，其空隙率可達(dá)到4.0%的要求。這種半溫瀝青混合料的疲勞壽命與熱拌瀝青混合料基本相當(dāng)，但其抗剪強(qiáng)度相對(duì)較小。 為了滿足滿足重交通荷載的要求，對(duì)改性瀝青發(fā)泡用于生產(chǎn)泡沫改性瀝青溫拌混合料受到了人們的高度關(guān)注。 目前，中國(guó)對(duì)泡沫瀝青的研究還多集中在將其作為穩(wěn)定劑和再生劑應(yīng)用于基層穩(wěn)定和冷再生方面，而利用泡沫瀝青制備溫拌瀝青混合料的相關(guān)研究很少，應(yīng)用就更不多見(jiàn)。因此，進(jìn)行泡沫型溫拌瀝青混合料方面的研究是十分必要的。
2泡沫型溫拌瀝青混合料的材料組成與制備工藝
2.1泡沫型溫拌瀝青混合料的材料組成 在制備泡沫型溫拌瀝青混合料時(shí)，瀝青結(jié)合料采用由2種不同硬度的瀝青制備的溫拌瀝青，礦料仍為一般礦料。制備溫拌瀝青混合料的關(guān)鍵在于硬瀝青的加入形式，一般有3種加入形式，即乳化瀝青、泡沫瀝青及粉末瀝青。由于各種原因 ，目前大多將硬瀝青以泡沫瀝青的形式制作溫拌瀝青。在配制溫拌瀝青之前，應(yīng)分別選用2種不同硬度的瀝青，要求如下。 (1)軟瀝青。25℃的針入度較大，使其能在100℃時(shí)具有一定的流動(dòng)性，從而便于與礦料拌和均勻，能夠裹覆住礦料。 (2)硬瀝青。它是以泡沫瀝青的形式加入的，根據(jù)路面的需求，硬瀝青在25℃時(shí)的針入度應(yīng)在(10～100) 0.1mm之間。 此外，在配制泡沫型溫拌瀝青時(shí)，要根據(jù)它的針入度來(lái)確定軟瀝青和硬瀝青的混合比率。如果需要的話，瀝青結(jié)合料中還可以加入抗剝落劑，以減少水損害的產(chǎn)生[7]。
2.2泡沫型溫拌瀝青混合料的制備工藝 在制備泡沫型溫拌瀝青混合料時(shí)，首先是在100℃左右的條件下將軟瀝青與礦料拌和，初步地裹覆礦料，礦料的加熱溫度在100℃~120℃左右。然后加入泡沫瀝青在90℃～120℃進(jìn)行充分拌和，制備工藝如圖1所示。至于泡沫型溫拌瀝青混合料的礦料級(jí)配、混合料的配合比設(shè)計(jì)、拌和設(shè)備等可以*參照熱拌瀝青混合料的相關(guān)方法與規(guī)定[7]。
1泡沫瀝青溫拌技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1998年，英國(guó)Shell(殼牌)石油有限公司和挪威Kolo-Veidekke公司共同開(kāi)發(fā)了一種兩階段法生產(chǎn)溫拌瀝青混合料的技術(shù)，這種技術(shù)被稱為泡沫瀝青溫拌混合料，并于1999年鋪筑了試驗(yàn)路與熱拌瀝青混合料進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)1年的跟蹤觀測(cè)，路面使用性能良好[1]。 這種溫拌料的生產(chǎn)需要2種類型的瀝青，一種軟瀝青和一種硬質(zhì)泡沫狀瀝青，在拌和的不同階段將它們分別加入到混合料中。在*階段，將溫度為100℃～120℃的軟瀝青與加熱后的集料注入攪拌罐中，攪拌幾分鐘后以達(dá)到良好的裹覆。在第二階段，將硬瀝青通過(guò)泡沫機(jī)泡沫化后加入到預(yù)裹覆的集料中。硬瀝青發(fā)泡后，體積臨時(shí)增長(zhǎng)15~20倍，且其黏度明顯降低，非常有效地黏附在已經(jīng)被軟瀝青包裹了的集料上。這樣，軟瀝青和泡沫化的硬瀝青都起到降低結(jié)合料黏度的作用從而實(shí)現(xiàn)混合料良好的工作性。相應(yīng)于傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料，這種溫拌料的拌和溫度只有100℃~120℃，攤鋪溫度可以下降到80℃左右，同時(shí)具備更長(zhǎng)的使用壽命。這不僅大大減少了能源的消耗，更有利于減少溫室氣體的排放，以及減少煙霧和刺激氣味的形成，有效地改善了工人的操作環(huán)境。制備這種溫拌料的關(guān)鍵在于必須選擇合適的軟、硬瀝青種類以及二者的比例，以滿足混合料相應(yīng)的路用性能要求。另外，在*階段必須保證礦料干燥，防止水分存在于礦料表面，必要時(shí)可摻加抗剝落劑以增強(qiáng)抗水損害能力[2]。自2003年以來(lái)，這種溫拌料在歐洲得到了廣泛應(yīng)用，鋪筑了大量的試驗(yàn)路。2006年，意大利Speed Firenze-Pisa-Livorno高速公路上的試驗(yàn)段就使用了該技術(shù)，獲得了令人滿意的結(jié)果——比傳統(tǒng)瀝青具有更低的溫度敏感性，比相應(yīng)的熱瀝青具有更強(qiáng)的抗疲勞性能；從路面損壞角度看，預(yù)期比傳統(tǒng)瀝青有更長(zhǎng)的壽命，瀝青和混合料的勁度隨時(shí)間而增強(qiáng)。對(duì)拌和廠和施工現(xiàn)場(chǎng)的污染物測(cè)量結(jié)果顯示，與熱拌料相比，減少了40%的CO2、70%的NOx及70%的粉塵排放量[3] [4]。 美國(guó)[5][2]也介紹了泡沫溫拌瀝青混合料技術(shù)，該技術(shù)將石料加熱到120℃后加入軟質(zhì)瀝青(100℃黏度小于0.3Pa•s)，拌和均勻后再將硬質(zhì)瀝青(25℃針入度小于10 mm)發(fā)泡后噴入。這種技術(shù)可節(jié)約40～60%的能量消耗，降低60～70%的CO2排放量。為進(jìn)一步降低拌和溫度，Jenkins[6][2]開(kāi)發(fā)出采用泡沫瀝青制備半溫瀝青混合料(Half-Warm Asphalt Mix)技術(shù)。這種技術(shù)拌和溫度控制在100℃以下，瀝青結(jié)合料全部采用泡沫形式加入。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用針入度為8 mm(25℃)的瀝青進(jìn)行發(fā)泡后在101℃與石料拌和，發(fā)現(xiàn)瀝青可較好地包裹石料，同時(shí)在89℃條件下成型馬歇爾試件，其空隙率可達(dá)到4.0%的要求。這種半溫瀝青混合料的疲勞壽命與熱拌瀝青混合料基本相當(dāng)，但其抗剪強(qiáng)度相對(duì)較小。 為了滿足滿足重交通荷載的要求，對(duì)改性瀝青發(fā)泡用于生產(chǎn)泡沫改性瀝青溫拌混合料受到了人們的高度關(guān)注。 目前，中國(guó)對(duì)泡沫瀝青的研究還多集中在將其作為穩(wěn)定劑和再生劑應(yīng)用于基層穩(wěn)定和冷再生方面，而利用泡沫瀝青制備溫拌瀝青混合料的相關(guān)研究很少，應(yīng)用就更不多見(jiàn)。因此，進(jìn)行泡沫型溫拌瀝青混合料方面的研究是十分必要的。
2泡沫型溫拌瀝青混合料的材料組成與制備工藝
2.1泡沫型溫拌瀝青混合料的材料組成 在制備泡沫型溫拌瀝青混合料時(shí)，瀝青結(jié)合料采用由2種不同硬度的瀝青制備的溫拌瀝青，礦料仍為一般礦料。制備溫拌瀝青混合料的關(guān)鍵在于硬瀝青的加入形式，一般有3種加入形式，即乳化瀝青、泡沫瀝青及粉末瀝青。由于各種原因 ，目前大多將硬瀝青以泡沫瀝青的形式制作溫拌瀝青。在配制溫拌瀝青之前，應(yīng)分別選用2種不同硬度的瀝青，要求如下。 (1)軟瀝青。25℃的針入度較大，使其能在100℃時(shí)具有一定的流動(dòng)性，從而便于與礦料拌和均勻，能夠裹覆住礦料。 (2)硬瀝青。它是以泡沫瀝青的形式加入的，根據(jù)路面的需求，硬瀝青在25℃時(shí)的針入度應(yīng)在(10～100) 0.1mm之間。 此外，在配制泡沫型溫拌瀝青時(shí)，要根據(jù)它的針入度來(lái)確定軟瀝青和硬瀝青的混合比率。如果需要的話，瀝青結(jié)合料中還可以加入抗剝落劑，以減少水損害的產(chǎn)生[7]。
2.2泡沫型溫拌瀝青混合料的制備工藝 在制備泡沫型溫拌瀝青混合料時(shí)，首先是在100℃左右的條件下將軟瀝青與礦料拌和，初步地裹覆礦料，礦料的加熱溫度在100℃~120℃左右。然后加入泡沫瀝青在90℃～120℃進(jìn)行充分拌和，制備工藝如圖1所示。至于泡沫型溫拌瀝青混合料的礦料級(jí)配、混合料的配合比設(shè)計(jì)、拌和設(shè)備等可以*參照熱拌瀝青混合料的相關(guān)方法與規(guī)定[7]。近年來(lái)，泡沫瀝青作為穩(wěn)定劑和再生劑已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于基層穩(wěn)定和冷再生技術(shù)，而且由于泡沫瀝青施工和易性良好、性能可靠，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，而且已經(jīng)應(yīng)用到目前備受關(guān)注的溫拌瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程中。
1泡沫瀝青溫拌技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1998年，英國(guó)Shell(殼牌)石油有限公司和挪威Kolo-Veidekke公司共同開(kāi)發(fā)了一種兩階段法生產(chǎn)溫拌瀝青混合料的技術(shù)，這種技術(shù)被稱為泡沫瀝青溫拌混合料，并于1999年鋪筑了試驗(yàn)路與熱拌瀝青混合料進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)1年的跟蹤觀測(cè)，路面使用性能良好[1]。 這種溫拌料的生產(chǎn)需要2種類型的瀝青，一種軟瀝青和一種硬質(zhì)泡沫狀瀝青，在拌和的不同階段將它們分別加入到混合料中。在*階段，將溫度為100℃～120℃的軟瀝青與加熱后的集料注入攪拌罐中，攪拌幾分鐘后以達(dá)到良好的裹覆。在第二階段，將硬瀝青通過(guò)泡沫機(jī)泡沫化后加入到預(yù)裹覆的集料中。硬瀝青發(fā)泡后，體積臨時(shí)增長(zhǎng)15~20倍，且其黏度明顯降低，非常有效地黏附在已經(jīng)被軟瀝青包裹了的集料上。這樣，軟瀝青和泡沫化的硬瀝青都起到降低結(jié)合料黏度的作用從而實(shí)現(xiàn)混合料良好的工作性。相應(yīng)于傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料，這種溫拌料的拌和溫度只有100℃~120℃，攤鋪溫度可以下降到80℃左右，同時(shí)具備更長(zhǎng)的使用壽命。這不僅大大減少了能源的消耗，更有利于減少溫室氣體的排放，以及減少煙霧和刺激氣味的形成，有效地改善了工人的操作環(huán)境。制備這種溫拌料的關(guān)鍵在于必須選擇合適的軟、硬瀝青種類以及二者的比例，以滿足混合料相應(yīng)的路用性能要求。另外，在*階段必須保證礦料干燥，防止水分存在于礦料表面，必要時(shí)可摻加抗剝落劑以增強(qiáng)抗水損害能力[2]。自2003年以來(lái)，這種溫拌料在歐洲得到了廣泛應(yīng)用，鋪筑了大量的試驗(yàn)路。2006年，意大利Speed Firenze-Pisa-Livorno高速公路上的試驗(yàn)段就使用了該技術(shù)，獲得了令人滿意的結(jié)果——比傳統(tǒng)瀝青具有更低的溫度敏感性，比相應(yīng)的熱瀝青具有更強(qiáng)的抗疲勞性能；從路面損壞角度看，預(yù)期比傳統(tǒng)瀝青有更長(zhǎng)的壽命，瀝青和混合料的勁度隨時(shí)間而增強(qiáng)。對(duì)拌和廠和施工現(xiàn)場(chǎng)的污染物測(cè)量結(jié)果顯示，與熱拌料相比，減少了40%的CO2、70%的NOx及70%的粉塵排放量[3] [4]。 美國(guó)[5][2]也介紹了泡沫溫拌瀝青混合料技術(shù)，該技術(shù)將石料加熱到120℃后加入軟質(zhì)瀝青(100℃黏度小于0.3Pa•s)，拌和均勻后再將硬質(zhì)瀝青(25℃針入度小于10 mm)發(fā)泡后噴入。這種技術(shù)可節(jié)約40～60%的能量消耗，降低60～70%的CO2排放量。為進(jìn)一步降低拌和溫度，Jenkins[6][2]開(kāi)發(fā)出采用泡沫瀝青制備半溫瀝青混合料(Half-Warm Asphalt Mix)技術(shù)。這種技術(shù)拌和溫度控制在100℃以下，瀝青結(jié)合料全部采用泡沫形式加入。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用針入度為8 mm(25℃)的瀝青進(jìn)行發(fā)泡后在101℃與石料拌和，發(fā)現(xiàn)瀝青可較好地包裹石料，同時(shí)在89℃條件下成型馬歇爾試件，其空隙率可達(dá)到4.0%的要求。這種半溫瀝青混合料的疲勞壽命與熱拌瀝青混合料基本相當(dāng)，但其抗剪強(qiáng)度相對(duì)較小。 為了滿足滿足重交通荷載的要求，對(duì)改性瀝青發(fā)泡用于生產(chǎn)泡沫改性瀝青溫拌混合料受到了人們的高度關(guān)注。 目前，中國(guó)對(duì)泡沫瀝青的研究還多集中在將其作為穩(wěn)定劑和再生劑應(yīng)用于基層穩(wěn)定和冷再生方面，而利用泡沫瀝青制備溫拌瀝青混合料的相關(guān)研究很少，應(yīng)用就更不多見(jiàn)。因此，進(jìn)行泡沫型溫拌瀝青混合料方面的研究是十分必要的。
2泡沫型溫拌瀝青混合料的材料組成與制備工藝
2.1泡沫型溫拌瀝青混合料的材料組成 在制備泡沫型溫拌瀝青混合料時(shí)，瀝青結(jié)合料采用由2種不同硬度的瀝青制備的溫拌瀝青，礦料仍為一般礦料。制備溫拌瀝青混合料的關(guān)鍵在于硬瀝青的加入形式，一般有3種加入形式，即乳化瀝青、泡沫瀝青及粉末瀝青。由于各種原因 ，目前大多將硬瀝青以泡沫瀝青的形式制作溫拌瀝青。在配制溫拌瀝青之前，應(yīng)分別選用2種不同硬度的瀝青，要求如下。 (1)軟瀝青。25℃的針入度較大，使其能在100℃時(shí)具有一定的流動(dòng)性，從而便于與礦料拌和均勻，能夠裹覆住礦料。 (2)硬瀝青。它是以泡沫瀝青的形式加入的，根據(jù)路面的需求，硬瀝青在25℃時(shí)的針入度應(yīng)在(10～100) 0.1mm之間。 此外，在配制泡沫型溫拌瀝青時(shí)，要根據(jù)它的針入度來(lái)確定軟瀝青和硬瀝青的混合比率。如果需要的話，瀝青結(jié)合料中還可以加入抗剝落劑，以減少水損害的產(chǎn)生[7]。
2.2泡沫型溫拌瀝青混合料的制備工藝 在制備泡沫型溫拌瀝青混合料時(shí)，首先是在100℃左右的條件下將軟瀝青與礦料拌和，初步地裹覆礦料，礦料的加熱溫度在100℃~120℃左右。然后加入泡沫瀝青在90℃～120℃進(jìn)行充分拌和，制備工藝如圖1所示。至于泡沫型溫拌瀝青混合料的礦料級(jí)配、混合料的配合比設(shè)計(jì)、拌和設(shè)備等可以*參照熱拌瀝青混合料的相關(guān)方法與規(guī)定[7]。