泡沫沥青温拌再生技术工程应用领域，温拌再生沥青混合料

冷红松，皮庆柏，齐新利，肖杰，蒋进，贵州省安顺高速公路管理局摘要：针对厂拌热拌再生技术能耗高、污染大、沥青二次老化问题；对泡沫沥青热拌再生技术的工程应用进行了研究。采用旋转压实法设计泡沫沥青热拌混合料，确定最佳沥青掺量，并测试沥青混合料的体积指数和性能，为类似工程应用提供参考。关键词：泡沫沥青，温拌再生，旋转压实，施工技术，

作者简介：任红松（1973-），男，贵州省都匀市人，高级工程师，研究方向为公路工程建设管理。

0 引言据交通省统计，截至2020年底，日本高速公路总行驶里程达到519.81万公里。其中，高速公路养护里程514.4万公里，占高速公路总里程的99%[1]。道路养护、改造和重建过程中会产生大量废弃沥青混合料。据测算，我国每年高速公路养护工作会产生2亿吨废弃沥青混合料[2]。废弃沥青混合料不加以利用将导致环境污染和资源浪费。 “2021年2月，国务院发布《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》号文，要求全面推进绿色规划、绿色设计、绿色投资、绿色施工等举措，推动绿色低碳经济体系。”他指出。为确保碳达峰和碳排放的实现，必须建立和完善循环发展。因此，迫切需要研究低碳环保的废弃沥青路面回收利用技术。

沥青路面再生技术在我国发展迅速，其中热拌再生是应用最广泛的技术之一。但植物混合热再生技术存在能耗高、污染大、沥青二次劣化等问题[3]。泡沫沥青热拌技术是一种低成本、有效的再生技术，国内在泡沫沥青生产设备、泡沫沥青发泡参数、泡沫沥青混合料性能等方面开展了多项研究[4,5,6,7]。目前，国内外温拌沥青混合料技术主要有表面活性剂温拌技术、有机降粘剂温拌技术、泡沫沥青温拌技术等。温拌再生技术可以有效解决工厂温拌再生的缺点，具有以下优点[8,9]:

（1）节能减排温混再生的混合温度比工厂温混再生的混合温度低20~30，有效减少生产过程中有害气体的排放，节约能源。

(2)减少废旧沥青混合料的劣化程度由于温拌再生时的混合温度较低，减少了废旧沥青的二次劣化现象，减少了“粘”现象。

（3）提高废弃沥青混合料的利用率温拌再生比热再生可提高废弃沥青混合料的使用量20%~30%。

(4) 改善和易性温拌再生沥青混合料的冷却速度较慢，因此摊铺和碾压可能需要时间。

本文结合贵州省安顺市某高速公路项目，开展泡沫沥青温拌再生技术的应用研究，包括泡沫沥青温拌再生混合料的设计与施工技术。通过实际工程应用，对泡沫沥青温拌再生技术的建设及应用效果进行总结和评价。

图2 小梁弯曲试验结果下载原图

2.3 水稳定性采用浸水马歇尔试验和冻融分配试验研究沥青混合料的水稳定性。浸入式马歇尔试验方法形成两组标准马歇尔压缩试样。水箱温度601。将标本分为两组，一组在水族箱中放置0.5小时，另一组放置48小时。马歇尔稳定性测试分别以50 mm/min 的加载速率进行。冻融劈裂测试首先在真空中用水浸透样品，然后将其暴露于冻融循环中，并测试所有样品以确定劈裂强度。图3显示了水稳定性测试结果。从图3可以看出，泡沫沥青热拌再生沥青混合料的水稳定性满足技术要求，但略低于热拌再生沥青混合料的水稳定性。

图3 水稳定性测试结果下载原图

2.4 抗老化性能本文采用烘箱加热和紫外照射的方法模拟泡沫沥青热拌再生混合料的长期热老化和长期光老化。长期热老化试验方案：将混合后的混合物按照规范进行短暂老化，短期老化后制备冷小梁试样，将小梁试样置于853的平板上.在强制通风条件下在烘箱中连续加热5天（120小时0.5小时）。 5天后，关闭烘箱，自然冷却至室温至少16小时，然后取出标本，进行低温小梁弯曲试验。长期光老化试验方案：将混合后的混合物按规范进行短暂老化，短期老化后制作冷小梁试样，并将成型后的试样置于紫外光老化试验箱中较长时间。湿度85%RH，老化光强500W/m2，老化时间18天。老化后，密封老化试验室，取出试件，进行低温小梁弯曲试验。图4为泡沫沥青温拌再生混合料的老化试验结果。从图4可以看出，经过长期热老化后，发泡热拌再生沥青混合料的断裂应变衰减了12.3%。经过长期光老化后，泡沫温拌再生沥青混合料的断裂应变衰减了39.1%。

图4 老化测试结果下载原图

3 泡沫沥青温拌再生混合料施工技术3.1 搅拌泡沫沥青温拌再生混合料的生产是通过改造沥青拌和楼，安装沥青发泡设备和远程控制设备来实现的。泡沫恒温搅拌装置通过软管与热沥青连接，以恒定的速率向热沥青中加水。由于水的快速蒸发，沥青的体积迅速膨胀并产生泡沫沥青，从而显着降低沥青的粘度，改善沥青混合料的和易性，使在相对较低的温度下摊铺和压实成为可能。

发泡温控再生沥青混合料Sup-20采用4000型搅拌站进行搅拌，所有生产均由计算机控制，并配备打印功能。搅拌站生产能力设定为约260t/h，每个托盘重量设定为3.6t，每个托盘的生产周期约64秒（将热料仓中的物料卸到料仓需要12秒）。混合罐；42 秒排空）。湿式混合，需要10 秒去除成品材料）。骨料加热温度为150，沥青加热温度为160。

3.2 运输混合物料采用自卸车运输，但运输车辆按“前、后、中”顺序装载，防止装载时混合物料分离。在生产过程中，对发泡常温混合再生沥青混合料Sup-20的出料温度进行了随机检查。所有运输车辆在车辆两侧和车尾都覆盖了新的篷布，并在车身两侧安装了隔热膜，不仅保证了混合物在运输到现场过程中的温度，而且这也可以防止混合物在运输过程中受到灰尘污染。运输过程中平均温度损失约为8，物料车到场时平均温度损失约为3，每辆物料车平均装载时间约为22分钟。

3.3 ABG7620摊铺机用于摊铺和碾压。摊铺时，摊铺机采用非接触式平衡梁控制路面厚度和平整度，摊铺速度设定为3m/min。压缩过程如表4所示。在初始压实阶段，摊铺机后面直接使用VOLVO双钢轮压路机，采用前静振和后振的方式进行两次压实。在复压阶段，使用两台XP303S辊进行四次滚压。最后的压制阶段使用双鼓辊进行精加工。压延温度现场随机检查，初压温度控制在135-145，复压温度控制在120-130。

表4 压缩流程下载原图

3.4检测与试验：在施工现场对混合料进行取样制作旋转压缩试件和马歇尔试件，并对矿物孔隙率、沥青饱和度、孔隙率、马歇尔稳定性、流量值进行测试，所有测试结果均能满足规范要求。为了确定泡沫沥青温拌混合料的油石比和矿物级配，进行了萃取试验，试验结果见表5。从提取结果来看，2.36 mm筛孔通过率略低，温拌沥青混合料油油比及矿物基材料其他筛孔通过率均满足要求。

试验段共钻取5块岩心，岩心位置、岩心厚度、岩心密度、压实程度如表6所示。根据压缩度测试结果可以看出，马氏压缩度平均值满足要求，平均理论压缩度也满足要求。

表5 提取测试结果下载原图

单元：

表6 压缩测试结果下载原图

表6（续） 下载原始图像

4 结论综上所述，本文采用旋转压实法设计了泡沫沥青热拌混合料并确定了最佳沥青掺量。结果表明，所设计的泡沫沥青温拌再生混合料的体积指数和力学性能满足要求。

本文结合实际工程应用，阐述了泡沫沥青热拌再生混合料的施工技术，包括搅拌技术、运输要点、压实技术、质量控制等。试验路面及试验结果表明，泡沫沥青温拌再生混合料性能满足要求，可降低施工温度，有利于节能环保。

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