泡沫沥青混合料的技术参数与施工工艺
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摘要：本文主要论述了泡沫沥青再生混合料是通过连续拌合再生设备，使沥
青发泡增大体积和降低粘度来提高与矿料拌和的均匀性。并通过原材料及一系列
技术参数表明拌和后沥青混合料拌和质量的好坏，通过试验路段的检测结果，总
结出最佳的施工工艺。
关键词：泡沫沥青技术参数施工工艺
中图分类号：TU535文献标识码：A
一、前言：
在高温沥青中加入少量水，沥青就会产生微细的泡沫，从而使沥青膨胀。此
时沥青的物理性质会暂时发生变化，其粘度显著降低，可以方便地与冷湿粒料拌
合均匀，不必像乳化沥青那样要经过额外的乳化加工，也不必像热拌料那样加热
至高温而消耗许多能源，使用方便且效益较高，这种状态下的沥青即称为泡沫沥
青。泡沫沥青并不是一种新的沥青胶结料，而是一种新技术应用所带来的产物。
泡沫沥青冷再生混合料包括废旧沥青混合料、水泥、水、一定量的细集料和
泡沫沥青。
泡沫沥青与其他稳定剂相比，优点表现为：（1）增加材料的剪切强度和水稳
定性，这类混合料较水泥处治粒料更有柔性、耐疲劳；（2）泡沫沥青处治应用广
泛（包括压碎石料、淤泥质砂、矿渣尾料和废旧沥青混合料等）；（3）节约能源，
仅需加热沥青，集料不需加热和烘干；（4）存放时间相当长（一般可放1～3个
月）；（5）施工受季节和气候影响小。缺点表现为：（1）作处治基层时，较石灰/
粉煤灰材料造价高；（2）泡沫沥青混合料需要连续级配；（3）沥青成功发泡需要
较高的温度（约170～180℃）；（4）泡沫沥青的生产需要专用设备。
京哈公路大修工程（K72+387～K67+588）采用泡沫沥青冷再生混合料作为柔
性基层铺筑在半刚性基层之上形成混合式路面结构。泡沫沥青冷再生柔性基层与
其下的半刚性基层组合构成承重层，由于在半刚性材料层上设计了较厚的柔性材
料层，使半刚性材料层位下放，以至成为底基层，可以降低半刚性基层层低的拉
应力，延长半刚性基层的使用寿命，同时沥青层增厚，也具有减缓动水压力和反
射裂缝的作用。泡沫沥青冷再生混合料与水泥处治料相比具有较好的耐疲劳性
能。采用这种结构与传统的半刚性基层沥青路面相比能提高路面的使用寿命。
二、泡沫沥青技术参数：
为了衡量沥青的发泡效果，目前主要用膨胀率（发泡体积倍数）和半衰期两
个指标加以评价。
膨胀率是指在沥青发泡状态下测量的最大体积与未发泡状态下的体积之比。
一般泡沫沥青的膨胀比应为15～20.为了使泡沫沥青与翻腾的集料充分接触，形
成良好的裹附作用，膨胀率越大，拌制的泡沫混合料质量越好。
半衰期是指泡沫沥青最大体积缩小到该体积一半所用的时间，以s计，一般
半衰期数值在10s～15s之间。该指标实际上描述了沥青泡沫的稳定性，半衰期
越长，说明泡沫越不容易衰减，可以与集料有较长时间的接触与拌合，以提高泡
沫沥青混合料的质量。
三、影响发泡指标的因素
泡沫沥青的膨胀率和半衰期受以下因素影响：
（1）加水量
增加注入沥青的发泡水用量可以有效增加产生泡沫的体积。因此，增加
发泡用水量可以增加泡沫的大小，使得膨胀率增大。然而单个泡沫体积的增
加减少了周围沥青薄膜的厚度，使得泡沫不稳定从而导致半衰期的减少。因
此，膨胀率和半衰期与发泡用水量成相反关系。
（2）沥青类型
虽然能够满足最低发泡要求的较硬沥青已经在过去成功应用，但是通常
使用针入度在80-150（单位为0.1mm）的沥青用于发泡。使用较硬的沥青会
产生较差质量的泡沫，从而导致沥青分散效果变差，因此考虑实际应用的原
因，通常应避免使用。
（3）沥青的温度
沥青的粘度与其温度成反比关系。当温度增加时，粘度减小。理论上，
较低的粘度，在发泡过程种当水改变状态时就会形成较大的泡沫。既然这个
过程需要从沥青吸收热量，因此要获得满意的发泡效果，沥青发泡前的温度
应超过140℃。
（4）沥青和水压力
沥青和水通过小直径的通口注入发泡室。增加输送管道的压力可以使流经这
些通口的液体分散（成雾状），从而改变泡沫的均匀性。
四、材料：
4.1铣刨料
铣刨料是由铣刨机对旧路面进行铣刨获得，为了保证铣刨材料的均匀，铣刨
机采用稳定的转速(4m/min)进行路面的铣刨，取代表性的铣刨料进行相关试验。
试验结果为：
检测项目单位结果
密度
粗集料
（2.36mm以上）
毛体积密度g/cm32.604
表观密度g/cm32.698
细集料
（2.36mm以下）
表观密度g/cm32.479
砂当量%96.9
4.2细集料
细集料采用两种石屑，为0～3mm,0～5mm,进行级配调试，细集料的各项指标均
符合级配的要求，试验结果为：
细集料技术性质
检测项目单位标准要求石屑
表观密度0～3mm
g/cm3实测值
2.776
0～5mm2.786
4.3填料
水泥采用标号32.5普通硅酸盐水泥，试验结果为：
水泥技术性质
检测项目单位结果结果
初凝h>45min3h50min
终凝h
安定性―无弯曲无裂痕合格
强度
（3d）
抗折
Mpa
≥2.54.1
抗压≥11.016.1
表观密度g/cm3实测3.004
细度―
4.4沥青
沥青为滨州90#，沥青试验结果为：
沥青性能试验
检测项目单位
标准要求
（数值）
实测结果
（数据）
结论
针入度（25℃，100g,5s）0.1mm80～10094合格
延度（5cm/min,15℃）cm≥100>100合格
软化点（环球法）℃≥4545.6合格
密度（15℃）g/cm3实测记录1.018―
闪点（COC）℃≥245272合格
含蜡量（蒸馏法）（%）―≤2.22.2合格
溶解度（三氯乙烯）（%）―≥99.599.80合格
旋转
薄膜
加热
试验
质量变化（%）―-0.8～+0.8-0.26合格
延度（10℃）cm≥88.3合格
针入度比（25℃）―≥5758.5合格
五、合成级配的选择
泡沫沥青冷再生混合料的配合比参照泡沫沥青混合料级配要求，因现场取的
铣刨料级配偏粗，比较典型的是1.18mm,0.6mm,0.3mm,0.075mm筛孔的通过率，
所以我们选择了符合要求的一定量的细料（0～3、0～5）及填料，最大限度的接
近目标配合比的关键点（0.075mm）的通过率，以满足生产级配的要求。
铣刨料筛分结果
粒径
mm
37.531.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075
通过
率%
10098.697.191.887.080.466.741.823.114.09.35.02.61.6
石屑1筛分结果
粒径mm4.752.361.180.60.30.150.075
通过率%10099.999.666.732.818.913.0
石屑2筛分结果
粒径mm4.752.361.180.60.30.150.075
通过率%10094.968.047.024.311.87.7
生产配合比合成级配
粒径
mm
37.531.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.15
0.07
5
合成
级配
10098.997.893.689.984.874.254.939.629.920.811.87.35.5
上限1001001009390877968574739302520
下限100887669666355453526191285
六、泡沫沥青冷再生混合料的运输
6.1泡沫沥青冷再生混合料应采用自卸汽车运输，但不得超载运输，车辆的数量
应与摊铺机的数量、摊铺能力、运输距离相适应，在摊铺机前应形成一个不间断
的供应车流。
6.2从拌和机向运料车上装料时，应多次挪动汽车位置，平衡装料，以减少混合
料的离析。
6.3运料车进入摊铺现场时，轮胎上不得粘有泥土等可能污染路面的赃物，否则
应清除干净后才能进入工程现场。
七、现场施工过程质量控制：
经现场碾压施工完成后，采用灌砂法检测其部分压实度如下：
压实度(灌砂法）实验记录
桩号及层次K0+020K1+200K1+600K2+700K3+250K3+500K4+400K4+600
灌砂前砂+容器质量(g)⑴1000010000100001000010000100001000010000
灌砂后砂+容器质量(g)⑵61686220616063006060544858006424
灌砂桶下部锥体质量(g)⑶826826826826826826826826
试坑灌入量砂质量(g)⑷⑴-⑵-⑶30062954301428743108372633742750
量砂堆积密度(g/cm3)⑸1.4411.4411.4411.4411.4411.4411.4411.441
试坑体积(cm3)⑹⑷/⑸20862049.92091.61994.42156.82588.723411908
试坑中挖出的湿料质量(g)⑺49204836479846904926667657744480
式样湿密度(g/cm3)⑻⑺/⑹2.3592.3592.2932.3522.2842.582.4662.348
含
水
量
W�
%�
盒号⑼
盒质量(g)⑽116118120120118114118118
盒+湿料质量(g)⑾416618620620618614418418
盒+干料质量(g)⑿400590598594596586406404
水质量(g)⒀⑾-⑿1628222622281214
干料质量(g)⒁⑿-⑽284472478474489472288286
平均含水量(%)⒂⒀/⒁5.65.94.65.54.55.94.24.9
干密度(g/cm3)⒃（8）/(1+w)2.232.2272.1922.2292.1862.432.3672.238
最大干密度(g/cm3)⒄2.2232.2232.2232.2232.2232.382.382.223
压实度(%)⒅⒃/⒄*100100.4100.298.3100.398.310299.5100.6
其中可以看出发泡沥青冷再生混合料的含水量应控制在5%以上，压实效果较好于含水量4%时的压实度。
八、开放交通：
铺筑好的再生层严格控制交通，做好保护，保持整洁。保证冷再生层的水分蒸发，
在水分蒸发期间，禁止大型车辆在新冷再生路面上通行，再生混合料内部的含水
量降低至50%以下，然后喷洒透层油及封层后，即可开放交通。养生时间一般在
1-2天，具体时间根据现场情况和天气情况而定。
九、结语：
发泡沥青冷再生混合料技术的引进、开发与吸收，无疑给公路建设带来了新
的思路。根据我国现实国情，道路损坏的原因许多归因于基层的损坏，造成道路
承载能力下降，而传统的“开膛破肚”式的维修，不仅工期长、造价高，而且带
来大量废料无法处理的困境。同时，我国仍有相当数量的一级及二级以下的公路，
这些道路也急需升级改造，以满足当地经济增长带来的运输压力。采用发泡沥青
冷再生，不仅可以解决传统道路维修造价高、浪费资源和污染环境的缺陷，同时
将原有道路的铣刨料用于泡沫沥青冷再生，既大量节省了投资，又解决了旧料的
处理问题，可满通建设持续发展的需要。