泡沫瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

1、2021/3/2612021/3/262 泡沫瀝青泡沫瀝青 泡沫瀝青的定義 在高溫的瀝青中加入少量的水,由于水的急速氣化形成爆炸性泡沫,使瀝青表面積大量增加,體積膨脹數(shù)倍至數(shù)十倍,然后在近1min內(nèi)瀝青又恢復(fù)原狀,這種膨脹成泡沫的瀝青稱為泡沫瀝青.瀝青膨脹產(chǎn)生泡沫而使其粘度下降,從而可以很方便地與冷濕集料拌合均勻. 2021/3/263WLB10發(fā)泡試驗(yàn)機(jī)2021/3/264制備方法制備方法 冷水及空氣冷水及空氣發(fā)泡艙發(fā)泡艙噴嘴噴嘴泡沫瀝青泡沫瀝青熱瀝青熱瀝青2021/3/265發(fā)泡特性發(fā)泡特性1.膨脹率(expansion ratio)瀝青發(fā)泡膨脹時(shí)達(dá)到的最大體積與泡沫完全消失的體積之比.2

2、.半衰期(half-life)泡沫瀝青從最大體積降到最大體積的一半所需的時(shí)間,以s計(jì).2021/3/266典型的發(fā)泡特性曲線024681012141618201234含水量(%)膨脹率051015202530半衰期(s)膨脹率半衰期(s)2021/3/267特有的優(yōu)點(diǎn)特有的優(yōu)點(diǎn)增加粒料的抗剪切能力,降低水敏感性;能用于穩(wěn)定各種類型的集料;與其他類型的冷再生方法相比,節(jié)省瀝青用量和用水量,從而節(jié)省成本;經(jīng)泡沫瀝青處理后的材料可立即進(jìn)行鋪筑和碾壓,碾壓完成后可馬上開發(fā)交通;養(yǎng)生期間無(wú)揮發(fā)物產(chǎn)生,利于環(huán)保;貯存性好;能在某些不利條件下使用,而較小程度上影響結(jié)構(gòu)層的特性.2021/3/268泡沫瀝青混

3、合料設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵參數(shù)泡沫瀝青混合料設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵參數(shù)1.瀝青特性發(fā)泡特性 確定合適的膨脹率和半衰期,以獲得性能良好的泡沫瀝青.瀝青含量 上限 下限 最佳泡沫瀝青含量2021/3/2692.集料特性v填料含量v瀝青與填料含量的比值010203040506070809010037.531.525191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075篩孔(mm)通過率(%)上限下限過細(xì)過粗恰當(dāng)enter級(jí) 配 范 圍2021/3/26103. 含水量水的作用水的作用保證泡沫瀝青的分散保證混合料有效的壓實(shí)4. 養(yǎng)生 壓實(shí)后的泡沫瀝青混合料并沒有達(dá)到最大強(qiáng)度,進(jìn)行養(yǎng)生能使混合料強(qiáng)度逐

4、漸增長(zhǎng). 2021/3/2611 選定瀝青 選定級(jí)配進(jìn)行瀝青發(fā)泡特性試驗(yàn)進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)確定最佳含水量確定混合料的拌和用水量,用幾種不同的泡沫 瀝青用量拌和混合料并成型試件 試件脫模后進(jìn)行養(yǎng)生養(yǎng)生完成后量測(cè)試件各項(xiàng)數(shù)據(jù),并將試件分為干濕兩組干組試件25養(yǎng)生1至2小時(shí)后進(jìn)行劈裂試驗(yàn)濕組試件置于25水浴中24小時(shí)后進(jìn)行劈裂試驗(yàn)計(jì)算殘留劈裂強(qiáng)度比,確定最佳泡沫瀝青用量泡沫瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)流程圖2021/3/2612試試驗(yàn)驗(yàn)路路配配比比結(jié)結(jié)果果1.瀝青發(fā)泡特性結(jié)果 采用維特根WLB10對(duì)90#瀝青進(jìn)行發(fā)泡試驗(yàn),結(jié)果如下:含水量(%)150160170膨脹率半衰期/s膨脹率半衰期/s膨脹率半衰期/s11

5、6.2812.614138219.271410156320.8516715.9642442451752021/3/26132021/3/26142021/3/26152021/3/26161505101520251234含水量(%)膨脹率23456789半衰期/s膨脹率半衰期/s1605101520251234含水量(%)膨脹率246810121416半衰期/s膨脹率半衰期170051015201234含水量(%)膨脹率0246810半衰期/s膨脹率半衰期瀝青發(fā)泡特性試驗(yàn)2021/3/26172.集料級(jí)配組成A.70%RAP,28%石屑,2%水泥B.75%RAP,22%石屑, 1.5%水泥,1

6、.5%礦粉C.65%RAP,33.5%石屑,1.5%水泥2021/3/261875RAP,1.5%水泥,1.5%礦粉2.0002.0502.1002.1502.2002.2502.3004.004.505.005.506.006.507.00含水量(%)干密度(g/cm3)65%RAP,1.5%水泥2.0502.1002.1502.2002.2502.3002.3504.004.505.005.506.006.507.00含水量(%)干密度(g/cm3)70%RAP,2%水泥2.1202.1302.1402.1502.1602.1702.1802.1902.2002.2104.00 4.50

7、5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00含水量(%)干密度(g/cm3)含水量干密度2021/3/2619泡沫瀝青混合料的拌和2021/3/2620return噴瀝青前噴瀝青后2021/3/2621Marshall試件（正面）2021/3/2622Marshall試件（側(cè)面）2021/3/26232021/3/26242.0502.1002.1502.2002.2502.3002.350122.533.5瀝青用量(%)毛體積密度(g/cm3)馬歇爾試件毛體積密度與瀝青用量的關(guān)系2021/3/2625間接拉伸試驗(yàn)2021/3/2626濕組ITS300310320330

8、34035036037011.522.533.54瀝青含量(%)ITS(KPa)干組ITS25030035040045050011.522.533.54瀝青含量(%)ITS(KPa)NoImage殘留劈裂強(qiáng)度比70809010011.522.533.54瀝青含量(%)ITS(KPa)75%RAP,22%石屑,1.5%水泥,1.5%礦粉2021/3/2627濕組ITS25030035040045011.522.533.54瀝青含量(%)ITS(KPa)殘留劈裂強(qiáng)度比70758085909510011.522.533.54瀝青含量(%)ITS(KPa)干組ITS250300350400450500

9、55011.522.533.54瀝青含量(%)ITS(KPa)70%RAP,28%石屑,2%水泥2021/3/2628濕組ITS25030035040011.522.533.54瀝青含量(%)ITS(KPa)干組ITS25030035040045050011.522.533.54瀝青含量(%)ITS(KPa)殘留劈裂強(qiáng)度比8085909510011.522.533.54瀝青含量(%)ITS(KPa)65%RAP,33.5%石屑,1.5%水泥2021/3/262970%RAP，28石屑，2%水泥最大干密度(g/cm3)2.2擊實(shí)最佳含水量(%)5.90%拌合時(shí)加入水量(%)4.72%泡沫瀝青用量(%)122.533.5毛體積密度(g/cm3)2.3332.2392.2382.2062.155濕組ITS（Kpa)388.83393.93418.78390.45298.36干組ITS（Kpa)487.7486.59470.36421.15365.28TSR(%)79.7