[发明专利]一种高速公路泡沫沥青混合料、生产工艺及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种温拌沥青混合料，更具体的说，它涉及一种高速公路泡沫沥青混合料、生产工艺及其检测方法。

背景技术

目前，道路建设的材料仍以热拌沥青混合料为主，但是沥青拌和站对沥青和集料拌和的过程中，由于拌和温度较高，会造成能源的极大消耗，同时会排放沥青烟以及CO2等温室气体，造成环境的污染。为响应国家大力提倡环境保护与能源节约并推行可持续发展战略，现越来越多的道路建设中开始使用沥青温拌技术，温拌泡沫沥青混合料的生产以及施工温度，相对热拌沥青混合料能减低20℃左右，具有减少碳排放、节约燃料、保护环境的效果。

泡沫沥青温拌技术，采用沥青发泡设备产生的压缩空气与小水滴形成蒸汽泡，与热沥青相结合，热沥青在表面张力作用下以薄膜状形式充分裹覆蒸汽泡，沥青以泡沫沥青的形式喷入拌缸与热集料拌合形成沥青混合料，泡沫沥青比常规沥青粘度降低，和易性增加，可以在较低的温度下充分裹覆集料，降低沥青混合料的拌合温度，实现泡沫沥青温拌混合料生产。

我国对于泡沫沥青的研究大多集中在泡沫沥青的发泡机理、物理力学特性及路面冷再生混合料在低等级路面中的应用。例如，授权公告号为CN104355568B的中国专利公开的一种温拌沥青混合料及其制备方法和设备，采用沥青微发泡温拌技术达到节约成本、节能减排的目的。

随着社会的发展，高等级路面及高速公路的建设越来越多，高等级路面及高速公路的交通量大、要求使用寿命长且常常要面对车辆大型化和严重超载等问题，使沥青路面容易发生车辙、开裂等破坏现象，尤其是在夏季高温条件下，沥青路面在车辆荷载长期反复作用下路面产生推移和车辙等病害的情况更容易发生。而我国对于泡沫沥青温拌技术在高等级路面及高速公路上的研究与应用还相对匮乏。

由于高等级路面及高速公路要求使用寿命长，并且由于存在车速快、建造地形特殊等问题，对其的建设和维护困难性都较大，因此为增加使用寿命、减少使用过程中路面出现问题的情况的发生，全面对于泡沫沥青混合料试验路段进行检测，选用优质的材料进行建设在建设等级路面及高速公路中是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速公路泡沫沥青混合料及其生产工艺，将泡沫沥青温拌技术应用到高等级路面及高速公路中，在达到节能减排的目的的同时增加路面的使用寿命以及抗车辙能力。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种高速公路泡沫沥青混合料，包括下述以重量份表示的组分：

集料100份，

改性沥青4.3-4.9份，

水0.043-0.049份。

由于微量水分与气泡引入泡沫沥青混合料，泡沫沥青有效降低混合料粘性从而有利于拌合以及降低压实温度，并且通过实验测试泡沫沥青在一定程度上提高了混合料的高温抗车辙能力，相比热拌改性沥青，泡沫沥青制作的混合料试件动稳定度提高9％左右，其高温稳定性有较大的提高，从而在达到节能减排的目的的同时增加路面的使用寿命以及抗车辙能力。

进一步的，所述集料由下述以重量份表示的组分组成：

作为优选，所述的高速公路泡沫沥青混合料包括下述以重量份表示的组分：

集料100份，

改性沥青4.6份，

水0.046份。

一种生产高速公路泡沫沥青混合料的方法：

步骤一：将16～22mm、11.2～16mm、6～11.2mm、3.5～6mm、0～3.5mm的石灰岩碎石分别加入料仓进行加热至170℃，保温备用；

步骤二：取步骤一各料仓中的石灰岩碎石以及矿粉作为集料，一边搅拌集料一边加热，保证温度维持在170℃；

步骤三：将改性沥青投入到加热储罐中，加热到150℃-165℃得到高温沥青；

步骤四：取步骤三得到的高温沥青装入沥青发泡设备中，通过高压泵向沥青发泡设备中加入冷水，随后往沥青发泡设备中通入气体，启动沥青发泡装置，高温沥青、冷水以及气体在沥青发泡设备内急剧汽化，迅速膨胀生成泡沫沥青，沥青发泡过程中保持发泡温度165℃；

步骤五：将步骤二中得到集料和步骤四中得到的泡沫沥青同时装入搅拌缸搅拌，在160℃的温度下拌和；

步骤六：将步骤五中拌和好的泡沫沥青混合料放入150℃恒温试验箱中保温半小时，得到高度公路泡沫沥青混合料。