本文通过资料调研、室内试验、理论分析和工程实践等,对泡沫沥青冷再生技术的沥青发泡特性、评价方法及影响因素、室内试验方法对混合料性能的影响及混合料的配合比设计进行了研究。通过室内试验,分析了级配、拌和用水量、沥青含量及养护方法对泡沫沥青再生混合料性能的影响。本文还优化了泡沫沥青再生混合料的配合比设计过程。通过室内沥青发泡试验,研究了沥青发泡特性,并采用方差分析的方法确定了沥青发泡的影响因素。结果表明:对于不同种类的沥青而言,发泡效果的影响因素是不同的,对中海AH-70#沥青来说,对其膨胀率和半衰期影响显著的是发泡用水量;对壳牌AH-70#沥青来说,对其膨胀率影响显著的是发泡用水量、沥青温度及两者之间的交互作用,而对其半衰期影响显著的是发泡用水量。探讨了泡沫沥青混合料物理力学性能,通过室内试验,分析了级配、拌和用水量、沥青含量及养护方法对它的影响。同一级配相同沥青含量下壳牌沥青混合料试件的ITS(劈裂强度)及TSR(干湿劈裂强度比)略优于中海沥青,这是因为前者在发泡试验中具有更好的发泡效果。对同一种混合料而言,随着泡沫沥青用量的增加,混合料的ITS及TSR呈现出先增长后降低的趋势,这与混合料中结构沥青和自由沥青的相对用量有关。空隙率是影响混合料性能的重要因素,当空隙率大于8%时,泡沫沥青混合料的水稳性发生显著变化,在荷载作用下,混合料承受最为严峻的水损害。在混合料击实试验中是否闷料,不仅对混合料的拌和用水量产生影响,而且进一步影响混合料的ITS。试验结果显示,在沥青用量较低时(＜1.8%),未闷料混合料的ITS高于闷料混合料;当沥青用量较大时(＞1.8%),闷料混合料ITS高于未闷料混合料。本文还优化了泡沫沥青混合料的配合比设计过程,即泡沫沥青混合料设计中,以最大湿劈强度为沥青含量选取标准,马歇尔稳定度为验算指标,力求兼顾混合料的水稳定性与高温稳定性。最后,依据浙江04省道泡沫沥青试验段的厂拌和就地施工,对施工工艺流程、施工组织管理和质量控制方法进行总结,为泡沫沥青冷再生的推广积累工程经验。从本次试验段的施工过程和检测结果可以看出:与就地冷再生工艺相比,采用厂拌冷再生工艺的机械化程度高,施工质量易于控制,便于施工单位掌握。就地冷再生虽然施工工序较少,但是由于人工操作、分幅再生施工等,导致再生层的平整度较差。因此,加强施工组织管理和施工质量控制,这是保证就地冷再生施工质量的关键。
