泡沫沥青再生二灰碎石基层混合料性能研究

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摘要：泡沫沥青再生二灰碎石混合料基层，其在使用过程中不仅受到交通的影响，而且受到自然因素的影响。因而，这就要求泡沫沥青再生二灰碎石混合料基层有良好力学强度，而且具有良好地抵抗自然因素影响的耐久性。本文研究分析了泡沫沥青再生二灰碎石力学性能，包括抗冲刷性能、水稳定性、疲劳性能进行了分析。

关键词：泡沫沥青；再生二灰碎石；抗冲刷性能；水稳定性能；疲劳性能。

中图分类号： C35 文献标识码： A

在路面大中修改造工程中，泡沫沥青再生二灰碎石基层是解决其再生利用的最佳途径之一。本文研究分析了泡沫沥青再生二灰碎石力学性能，包括抗冲刷性能、水稳定性、疲劳性能，并且对混合料性能影响因素进行了分析。

一、抗冲刷性能

本文对泡沫沥青再生二灰碎石混合料30d龄期的试件进行了抗冲刷性能试验。

在试验中需对试件进行预冲刷，预冲刷结束后，每5min、15min、30min记录一次冲刷量。试验结果如下表所示。

表1 冲刷试验结果（单位时间冲刷量）

混合料类型 单位时间冲刷量（g/min）

试验表明混合料中沥青的存在对孔隙的密封作用和对水流的阻滞作用具有较大的影响。与典型的水泥稳定碎石材料相比，泡沫沥青冷再生二灰碎石的累计冲刷量要小，考虑到5min以后冲刷量相对较稳定，以5～30min内单位时间冲刷量小于0.75g/min作为评价标准。

二、水稳定性

本文主要采用干湿劈裂强度比试验和冻融劈裂强度试验两种方法对泡沫沥青再生二灰碎石混合料的水稳定性进行研究。

2.1干湿劈裂强度比试验

标准马歇尔击实法成型2组试件，具体实验结果如表2所示。

表2 劈裂强度试验结果

由试验结果分析：对于泡沫沥青再生二灰碎石混合料，干湿劈裂强度比要求大于75%，泡沫沥青用量1.5%～3.0%之间的再生混合料的干湿劈裂强度比都符合技术要求，同时，2.5%的泡沫沥青用量的冷再生混合料的抗水损害性能要优于其他泡沫沥青用量的再生混合料。

2.2冻融劈裂试验

采用的2.5%的沥青用量、水泥用量为2.0%，进行冻融劈裂试验以检验泡沫沥青再生二灰碎石混合料的水稳定性能，试验结果如表3所示。

表3 冻融劈裂试验结果

试验结果表明，泡沫沥青再生二灰碎石混合料在设计级配与泡沫沥青用量条件下的混合料抗水损害能力满足设计要求。

三、疲劳性能

采用英国COOPER公司生产的气动伺服诺丁汉沥青胶结料试验仪NU-14进行研究。

表4 泡沫沥青冷再生疲劳次数试验结果

从试验结果可以看出：

（1）泡沫沥青再生二灰碎石混合料在低应变水平下，有非常良好的疲劳性能，而当应变水平增加后，疲劳寿命迅速降低，因此泡沫沥青再生二灰碎石混合料不适宜使用在路面较高的层位；

（2）随着沥青用量的增加，在300με水平下，混合料的疲劳寿命没有明显变化，而在200με水平下，沥青用量的增加对疲劳寿命有显著影响。

结论

对泡沫沥青再生二灰碎石性能进行评估，同时进行性能影响因素的分析，得到以下主要结论：

（1）采用冲刷试验对泡沫沥青再生二灰碎石、水泥再生二灰碎石、水泥稳定碎石进行了抗冲刷性能分析，结果表明泡沫沥青再生二灰碎石的抗冲刷性能最好，水泥稳定碎石次之，二者均优于水泥再生二灰碎石，可以作为基层评价指标。

（2）对于泡沫沥青再生二灰碎石混合料，干湿劈裂强度比要求大于75%，泡沫沥青用量1.5%～3.0%之间的再生混合料的干湿劈裂强度比都符合技术要求，同时，2.5%的泡沫沥青用量的冷再生混合料的抗水损害性能要优于其他泡沫沥青用量的再生混合料。

（4）泡沫沥青再生二灰碎石混合料的20℃抗压回弹模量在910～1150 MPa之间。动稳定度随着沥青用量增加而降低，沥青用量为3.5%时，动稳定度为3000左右，因此，沥青用量限定于3.5%以下确保混合料高温稳定性能。泡沫沥青冷再生混合料在低应变水平下，有非常良好的疲劳性能。

参考文献

【1】中华人民共和国行业标准，公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）[S]，北京，人民交通出版社，2004.

【2】中华人民共和国行业标准，公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006） [S]，北京，人民交通出版社，2006.

【3】中华人民共和国行业标准，公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）[S]，北京，人民交通出版社，2005.