泡沫瀝青冷再生路用性能與技術優勢分析

段 濤，申鐵軍，汪曉勇

(山西路橋建設集團有限公司，山西 太原 030006)

引言

在乳化瀝青冷再生技術的應用過程中，由于受乳化瀝青性能以及施工特點、施工多種變異性等影響，常常會出現因乳化瀝青破乳時間過短，混合料施工中出現離析以及質量不穩定等問題,甚至導致乳化瀝青冷再生應用失敗的情況。乳化瀝青與瀝青路面舊料、新添加集料的結合主要靠兩者之間良好的裹附性能，可時常會因裹附力差而引起乳化瀝青冷再生混合料的水穩定性問題。冷再生混合料的主要影響因素、疲勞耐久性等都需要進一步深入研究。目前，《公路瀝青路面再生技術規范》（JTG1T 5521—2019）雖然給施工帶來了指導和借鑒，但是仍然有許多細節不夠完善，近年來山西省逐漸開展了泡沫瀝青冷再生的研究與應用，一定程度上說明冷再生技術還有上升的空間。

1 泡沫瀝青發泡

泡沫瀝青是指在高溫瀝青內加入水氣形成汽泡從而產生連鎖反應，可明顯提升黏合性能的新型材料。泡沫瀝青最大特點是具有極強的黏聚性，可儲存、常溫碾壓，性能穩定，見圖1、圖2。

圖1 瀝青160 ℃發泡試驗結果

圖2 瀝青170 ℃發泡試驗結果

可以看出：（1）在不同用水量和溫度條件下進行瀝青發泡特性試驗，以適宜半衰期組合和膨脹率選定發泡條件，保證瀝青的發泡效果。（2）根據泡沫瀝青冷再生混合料的級配要求，進行礦質混合料級配組成的合理設計。（3）陜西公路局公路研究所舒森[1]認為含水量對泡沫瀝青混合料性能影響很大，可以采用間接拉伸試驗去確定泡沫瀝青冷再生混合料的最優瀝青用量。

2 泡沫瀝青冷再生路用性能分析

（1）通過鋪筑試驗段，將現場制備試件與實驗室配合比試件通過一系列試驗數據對比，精度滿足規范及設計要求。同時，在試驗段進行現場取芯，直接將該取芯試件進行相關性試驗，驗證在工程實踐中廠拌乳化瀝青冷再生混合料是否具有良好的抗裂性、水穩定性，并符合規范要求。通過調整不同成分摻量進行瀝青混合料破乳速度試驗、黏附性試驗、疲勞試驗以評價外加劑的性能和施工工藝，通過施工工藝的優化，對鋪筑效果及開放后的效果進行量化分析[2]。（2）冷再生混合料施工工藝的控制。路面改建工程再生時，若路線長且分散，按照現有施工工藝，與瀝青相比，宜在拌和后2 h進行攤鋪碾壓。需采用新施工工藝，將運距、數量、種類進行優化，級配要求見圖3，以此研究分析水泥摻量、乳化瀝青、水摻量對冷再生混合料技術性能的影響[3]。

圖3 冷再生混合料級配范圍

3 泡沫瀝青冷再生的技術優勢

（1）路面劈裂強度、抗疲勞度更高，抗滲透性能優越，路面使用壽命長。（2）可解決路面維修工程中加高路面標高難題，路面標高可抬高較少甚至可不提高高程，縮小了排水溝、擋土墻、綠化帶附屬設施的費用。（3）可規模化生產，機械化攤鋪、銑刨連續作業后可以立即壓實，壓實后可立刻開放交通，縮短了路面施工工期[4]。（4）泡沫瀝青不需加熱，可長時間存貯，迅速碾壓成型。陰雨天仍可進行施工，攤鋪作業不受氣候條件限制。用銑刨機銑刨舊瀝青路面，銑刨至基層面，銑刨出來的舊料拉至拌和場再生利用，拌制泡沫瀝青混凝土[5]。（5）回收路面舊料，節約工程造價且利于環保。山西省每年約有15%的國道干線公路需要大修，保守估計每年產生的瀝青路面廢棄量有100萬噸以上。對這些廢料進行回收利用，用于路面改造、維修、新建，每年山西省僅僅在材料加工費方面就能節省1 000萬元以上[6]。

4 結語

泡沫瀝青混合料可長時間存貯、迅速碾壓成型，對于加快通車時間、縮短施工工期、降低路面施工成本具有關鍵意義。