发泡温拌沥青混合料配合比设计方法分析.pdf

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1、◎s—m—s一发泡温拌沥青混合料配合比设计方法分析厚荣斌(黑龙江省齐齐哈尔高速公路管理处，黑龙江齐齐哈尔161002)摘要：在室内沥青发泡最佳组合条件下，提出了发泡温拌沥青混合料的配合比设计方法。以Sup25发泡温拌沥青混合料为例，首先变化成型温度确定了发泡温拌沥青混合料最佳成型温度相对同级配的热拌沥青混合料可降低20～30℃；其次，通过改变旋转次数，确定了发泡温拌沥青混合料设计旋转次数为100次；然后通过理论计算与实际分析，提出了可参照热拌沥青混合料的发泡温拌沥青混合料的配合比设计指标及成型方法，为今后发泡温拌沥青混合料在我国的应用推广提供

2、理论支撑。关键词：沥青发泡；发泡温拌沥青混合料；成型温度；旋转次数；成型方法0引言温拌沥青混合料具有节能环保、适合于冬季低温不利季节施工、延长沥青路面使用寿命等特点，所以“十二五”期间在我国得到了大面积的推广与应用。目前国内主要采用的是有机添加剂和表面活性温拌沥青混合料，其配合比设计方法是先对热拌沥青混合料进行配合比设计，然后采用与热拌沥青混合料相同的级配设计流程对温拌沥青混合料进行体积性质验证。而发泡温拌沥青混合料在我国尚属于一种新型的温拌混合料，对其研究和应用都较少，更无针对发泡温拌沥青混合料配合比设计的相关研究与成果，所以有必要对发泡温

3、拌沥青混合料的配合比设计中的成型温度、成型次数、成型方法及配合比设计参数进行详细的分析，提出适于我国的发泡温拌沥青混合料配合比设计流程，为今后发泡温拌沥青混合料技术在我国的推广应用提供数据支撑。本文主要是基于发泡温拌沥青混合料技术，采用旋转压实设计方法，针对sup25发泡温拌沥青混合料变化成型温度、旋转次数、成型方法等，以提出发泡温拌沥青混合料的配合比设计流程。1原材料及试验方案沥青采用A级70号沥青，集料采用石灰岩集料，矿粉采用石灰岩加工的碱性矿粉，试验采用的Sup一25级配如图1所示。本试验采用室内发泡沥青试验机，主要由沥青循环与添加系统

4、、发泡水添加系统、沥青发泡系统和控制收稿日期：2017一04一0670上冯么磁No．22017系统组成，具备手动和自动操作功能，能够准确测定不同温度及不同水添加量情况下，各种沥青发泡的膨胀率与半衰期。现有研究表明，沥青发泡效果的主要影响因素有：发泡温度(沥青加热温度和发泡水温)、发泡用水量等。根据上述因素，通过试验不断地调试与测定，最终确定出70号基质沥青的最优发泡组合方式为沥青发泡加热温度为150～155℃，发泡用水量为1．5％f占沥青用量的百分比)粒径，m”图I发泡温拌沥青混合料采用的级配曲线2发泡温拌沥青混合料配合比设计分析2．1成型温

5、度采用旋转压实方法成型发泡温拌沥青混合料及热拌沥青混合料试件，发泡温拌Sup25普通沥青混合料采用的成型温度为100℃、110℃、120℃、130℃和140℃，试件制作完成后，测定其空隙率，试验结果见表1，通过对比分析，确定出发泡温拌沥青混合料适宜的成型温度。从图2可以看出，随着成型温度的升高，试件的空隙率逐渐减小。Sup25发泡温拌沥青混合料在120℃成型温度下的空隙率与sup25普通热拌沥青混合料在140℃成型温度下的空隙率最接近。一一—1一◎表l不同成型温度下旋转压实空隙率结果混合料成型温度设计旋转次数空隙率毛体积类型／℃／次／％相对密

6、度1005．512．4181101004．882．434发泡温拌120lOO4．032．456Sup25130lOO3．832．4611401003．362．473热拌SuPl514n1nn1．1●!．453蒋发泡热拌图2不同成型温度下试件空隙率的变化由此可见，发泡温拌沥青混合料的成型温度相对热拌沥青混合料能降低20～30℃，对于现场施工来说，施工温度降低20～30℃即能达到很好的压实度，具有良好的节能减排效果。2．2旋转次数分析在最佳成型温度下(发泡温拌Sup25的成型温度为120℃)，利用SHRP旋转压实仪(SGC)在o．6MPa压力下，

7、采用不同的设计旋转压实次数80次、loo次和125次，对发泡温拌沥青混合料按每组4个试件进行试验，测定其密度和空隙率。试验结果见表2。表2不同旋转压实次数下空隙率变化混合料成型温度设计旋转空隙率毛体积类型／℃次数／次／％相对密度805．382．412发泡温拌Sup251201004．03Z．4561252．812．487热拌Sup251401004．142．453从表2试验结果可以看出，在相同的成型温度下，随着旋转压实次数的增加，发泡温拌沥青混合料的空隙率逐渐减小。根据设计空隙率(4％)确定出Super—pave发泡温拌沥青混合料的设计旋转次

8、数与热拌沥青混合料相同(100次)。2．3配合比设计技术参数分析确定配合比设计的技术参数，主要考察发泡温拌沥青混合料的体积参数——空隙率、矿料间隙率和沥青饱和度，并