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摘要：随着我国公路建设的发展，如果采用传统的方法，将大量铣刨的沥青混合料废弃就会对造成环境造成污染，也是对沥青资源的浪费。本文对泡沫沥青冷再生技术进行了试验分析，仅供参考。
关键词：泡沫沥青；性能检验；技术
针对对此路段泡沫沥青厂拌冷再生项目的实施做了一系列的混合料设计和试验工作 ，试验包括以下主要内容：
1、原材料性能检验
1.1铣刨料颗粒分析
为了得到与正式施工时大致相同的代表性铣刨材料，特选用了专门的铣刨设备，按照正常的行驶速度4～6m/min从的不同车道不同位置进行取样。对于冷再生而言，旧路面铣刨料可暂看作特殊集料，不过多考虑原有沥青的性能，故而对所取样品采取低温烘干的方法使之干燥，然后进行筛分，根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）中对泡沫沥青冷再生混合料的级配要求可知，铣刨材料应选用粗粒式级配，但铣刨料2.36mm及以下的筛孔通过率偏小，需要加入部分石屑调整级配。
1.2细集料筛分试验
为了使铣刨材料的级配满足规范要求，特选择了优质石屑，并对其进行了筛分试验，所选石屑的其他性能满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）对细集料的要求。
1.3沥青发泡性能检验
泡沫沥青是将一定的常温水注入热沥青中，使其发生膨胀并形成大量的沥青泡沫的一种新沥青材料。当泡沫沥青与集料接触时，沥青泡沫化为数以万计的“小颗粒”，分布于细集料的表面，形成粘有大量沥青颗粒的细结合料。经过拌和，这些细结合料能填充于粗料之间，从而使混合料达到稳定。因此，泡沫沥青的均匀分散是混合料性能的关键。目前主要以膨胀率与半衰期来衡量泡沫沥青的发泡效果，膨胀率与半衰期越大对混合料性能越有利，二者的大小与沥青发泡温度及发泡用水量有着直接的关系。对选定的辽河90#沥青，其在不同温度和不同发泡用水量下的性能结果。
依据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）中对泡沫沥青技术要求：膨胀率不小于10倍、半衰期不小于8秒。通过对相关数据进行分析，并结合现场实际施工情况，最终确定辽河90#沥青的最佳发泡条件为：发泡温度：155℃，发泡用水量：2.5%。考虑到施工中沥青温度的波动性，建议沥青的到场温度应高于160℃。
2、级配设计
根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）的级配范围要求，混合材料采用粗粒式级配。掺加比例及合成级配见下表及图1所示
3、最佳含水量与最大干密度确定
对于泡沫沥青冷再生混合料而言，外加水的量将直接影响到碾压成型的效果以及强度形成的快慢，所以最佳含水量的确定将非常关键。通常按照《公路土工实验规程》的方法，对合成矿料（74%的RAP、24.5%的石屑以及1.5%的水泥）进行击实试验，从而求得最佳含水量与最大干密度。而最大干密度将为后期的挖坑灌砂法求压实度提供依据。得知含水量为4.5%时的干密度最大为2.361 g/cm3。
4、最佳泡沫沥青用量确定
最佳泡沫沥青用量主要通过干湿劈裂强度、冻融劈裂强度并结合工程经验加以确定。泡沫沥青发泡及混合料的拌合采用专用的设备进行，干劈裂和湿劈裂试验。
4.1干湿劈裂强度检验
湿劈裂试验方法为：试件完全浸泡于25℃恒温水浴中23h，之后再浸泡于15℃恒温水浴中1h，然后进行15℃劈裂试验，干劈裂強度试验方法为：试件在不浸水条件下达到15℃（本次试验是把试件置于15℃恒温空气浴中8小时），然后进行劈裂试验。劈裂强度以及干湿劈裂强度比可以作为对泡沫沥青混合料的性能评定指标。4个泡沫沥青用量下的再生混合料试件力学性能：泡沫沥青用量为2.0%、2.3%、2.5%、3.0%时干劈裂强度为0.78Mpa、0.71Mpa、0.79Mpa、0.76Mpa，湿劈裂强度为0.69 Mpa、0.61Mpa、0.67 Mpa、0.68 Mpa干湿劈裂比为88.3%、85.7%、84.1%、89.0%、。综合参考泡沫沥青用量为2.5%时，各项评价指标较为理想，故最佳泡沫沥青用量初步确定为2.5%。
4.2冻融劈裂强度检验
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）中 T 0729-2000沥青混合料冻融劈裂的方法进行试验，具体方法为：试件分成两组，一组备用，另外一组在真空条件下浸水15分钟，常压水中放置0.5小时，之后把试件装入塑料袋中并放置于温度为-18℃的恒温冰箱中保持16小时，然后放置于60℃恒温水槽保温24h，最后把两组试件同时25℃恒温水槽浸泡2h，进行劈裂强度试验，泡沫沥青用量为2.0%、2.3%、2.5%、3.0%时冻融劈裂强度为0.39 Mpa、0.39 Mpa、0.41 Mpa、0.38 Mpa、，未冻融劈裂强度为0.42 Mpa、0.45Mpa、0.46 Mpa、0.451 Mpa，冻融劈裂比为92.6%、95.6%、88.8%、73.6%.根据数据得知，泡沫沥青用量为3.0%时，冻融劈裂强度均能满足规范要求结合以上数据得知，最佳泡沫沥青用量可确定为2.5%，考虑到施工质量控制方面的要求，允许波动±0.2%。
5、设计结论
通过一系列的试验，最终推荐泡沫沥青厂拌冷再生混合料的配合比设计为1.发泡试验结果为发泡温度 155℃；发泡用水量 2.5%，泡沫沥青用量为2.5%2.级配设计结果为RAP材料 74.5%；石屑24.5% 水泥 1.5%。3.土工击实最佳含水量为4.5%，最大干密度为2.361 g/cm3
通过以上数据研究，冷再生泡沫沥青性能完全符合施工技术检测要求。需要特别说明的是， RAP材料的的变异性很大。需要根据具体情况及时调整冷再生泡沫沥青混合料施工配合比。
参考文献：
[1]丁武洋，刘强，吴旻.乳化沥青厂拌冷再生混合料关键技术研究及应用[J].中外公路，2012，（05）：216-219.
[2]陆永林.泡沫沥青与乳化沥青厂拌冷再生施工关键工艺比较研究[J].公路交通科技（应用技术版），2012，（08）：200-202+224.
[3]龙磊，赵清.泡沫沥青厂拌冷再生施工技术分析[J].中外建筑，2012，（07）：140-142.
[4]张正勇，倪玮，刘化学.泡沫沥青厂拌冷再生混合料设计及施工探讨[J].上海公路，2012，（01）：49-52+13-14.
关键词：泡沫沥青；性能检验；技术
针对对此路段泡沫沥青厂拌冷再生项目的实施做了一系列的混合料设计和试验工作 ，试验包括以下主要内容：
1、原材料性能检验
1.1铣刨料颗粒分析
为了得到与正式施工时大致相同的代表性铣刨材料，特选用了专门的铣刨设备，按照正常的行驶速度4～6m/min从的不同车道不同位置进行取样。对于冷再生而言，旧路面铣刨料可暂看作特殊集料，不过多考虑原有沥青的性能，故而对所取样品采取低温烘干的方法使之干燥，然后进行筛分，根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）中对泡沫沥青冷再生混合料的级配要求可知，铣刨材料应选用粗粒式级配，但铣刨料2.36mm及以下的筛孔通过率偏小，需要加入部分石屑调整级配。
1.2细集料筛分试验
为了使铣刨材料的级配满足规范要求，特选择了优质石屑，并对其进行了筛分试验，所选石屑的其他性能满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）对细集料的要求。
1.3沥青发泡性能检验
泡沫沥青是将一定的常温水注入热沥青中，使其发生膨胀并形成大量的沥青泡沫的一种新沥青材料。当泡沫沥青与集料接触时，沥青泡沫化为数以万计的“小颗粒”，分布于细集料的表面，形成粘有大量沥青颗粒的细结合料。经过拌和，这些细结合料能填充于粗料之间，从而使混合料达到稳定。因此，泡沫沥青的均匀分散是混合料性能的关键。目前主要以膨胀率与半衰期来衡量泡沫沥青的发泡效果，膨胀率与半衰期越大对混合料性能越有利，二者的大小与沥青发泡温度及发泡用水量有着直接的关系。对选定的辽河90#沥青，其在不同温度和不同发泡用水量下的性能结果。
依据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）中对泡沫沥青技术要求：膨胀率不小于10倍、半衰期不小于8秒。通过对相关数据进行分析，并结合现场实际施工情况，最终确定辽河90#沥青的最佳发泡条件为：发泡温度：155℃，发泡用水量：2.5%。考虑到施工中沥青温度的波动性，建议沥青的到场温度应高于160℃。
2、级配设计
根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）的级配范围要求，混合材料采用粗粒式级配。掺加比例及合成级配见下表及图1所示
3、最佳含水量与最大干密度确定
对于泡沫沥青冷再生混合料而言，外加水的量将直接影响到碾压成型的效果以及强度形成的快慢，所以最佳含水量的确定将非常关键。通常按照《公路土工实验规程》的方法，对合成矿料（74%的RAP、24.5%的石屑以及1.5%的水泥）进行击实试验，从而求得最佳含水量与最大干密度。而最大干密度将为后期的挖坑灌砂法求压实度提供依据。得知含水量为4.5%时的干密度最大为2.361 g/cm3。
4、最佳泡沫沥青用量确定
最佳泡沫沥青用量主要通过干湿劈裂强度、冻融劈裂强度并结合工程经验加以确定。泡沫沥青发泡及混合料的拌合采用专用的设备进行，干劈裂和湿劈裂试验。
4.1干湿劈裂强度检验
湿劈裂试验方法为：试件完全浸泡于25℃恒温水浴中23h，之后再浸泡于15℃恒温水浴中1h，然后进行15℃劈裂试验，干劈裂強度试验方法为：试件在不浸水条件下达到15℃（本次试验是把试件置于15℃恒温空气浴中8小时），然后进行劈裂试验。劈裂强度以及干湿劈裂强度比可以作为对泡沫沥青混合料的性能评定指标。4个泡沫沥青用量下的再生混合料试件力学性能：泡沫沥青用量为2.0%、2.3%、2.5%、3.0%时干劈裂强度为0.78Mpa、0.71Mpa、0.79Mpa、0.76Mpa，湿劈裂强度为0.69 Mpa、0.61Mpa、0.67 Mpa、0.68 Mpa干湿劈裂比为88.3%、85.7%、84.1%、89.0%、。综合参考泡沫沥青用量为2.5%时，各项评价指标较为理想，故最佳泡沫沥青用量初步确定为2.5%。
4.2冻融劈裂强度检验
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）中 T 0729-2000沥青混合料冻融劈裂的方法进行试验，具体方法为：试件分成两组，一组备用，另外一组在真空条件下浸水15分钟，常压水中放置0.5小时，之后把试件装入塑料袋中并放置于温度为-18℃的恒温冰箱中保持16小时，然后放置于60℃恒温水槽保温24h，最后把两组试件同时25℃恒温水槽浸泡2h，进行劈裂强度试验，泡沫沥青用量为2.0%、2.3%、2.5%、3.0%时冻融劈裂强度为0.39 Mpa、0.39 Mpa、0.41 Mpa、0.38 Mpa、，未冻融劈裂强度为0.42 Mpa、0.45Mpa、0.46 Mpa、0.451 Mpa，冻融劈裂比为92.6%、95.6%、88.8%、73.6%.根据数据得知，泡沫沥青用量为3.0%时，冻融劈裂强度均能满足规范要求结合以上数据得知，最佳泡沫沥青用量可确定为2.5%，考虑到施工质量控制方面的要求，允许波动±0.2%。
5、设计结论
通过一系列的试验，最终推荐泡沫沥青厂拌冷再生混合料的配合比设计为1.发泡试验结果为发泡温度 155℃；发泡用水量 2.5%，泡沫沥青用量为2.5%2.级配设计结果为RAP材料 74.5%；石屑24.5% 水泥 1.5%。3.土工击实最佳含水量为4.5%，最大干密度为2.361 g/cm3
通过以上数据研究，冷再生泡沫沥青性能完全符合施工技术检测要求。需要特别说明的是， RAP材料的的变异性很大。需要根据具体情况及时调整冷再生泡沫沥青混合料施工配合比。
参考文献：
[1]丁武洋，刘强，吴旻.乳化沥青厂拌冷再生混合料关键技术研究及应用[J].中外公路，2012，（05）：216-219.
[2]陆永林.泡沫沥青与乳化沥青厂拌冷再生施工关键工艺比较研究[J].公路交通科技（应用技术版），2012，（08）：200-202+224.
[3]龙磊，赵清.泡沫沥青厂拌冷再生施工技术分析[J].中外建筑，2012，（07）：140-142.
[4]张正勇，倪玮，刘化学.泡沫沥青厂拌冷再生混合料设计及施工探讨[J].上海公路，2012，（01）：49-52+13-14.