一种高速公路泡沫沥青混合料、生产工艺及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种高速公路泡沫沥青混合料、生产工艺，该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；其生产工艺中涉及到的工艺参数为：沥青加热温度150℃‑165℃，集料加热温度为170℃，拌和温度为160℃，出场温度为160℃，压实温度为150℃。该混合料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。

Foam asphalt mixture for highway, production technology and detection method thereof

The invention discloses a process for production of foamed asphalt mixture, the highway, the mixture that comprises the following components by weight: in aggregate 100, modified asphalt 4.3 4.9 copies, 0.049 copies of 0.043 water; its production involves the process parameters for asphalt heating temperature of 150 DEG C 165 C, aggregate heating temperature is 170 DEG C, mixing temperature is 160 DEG C, exit temperature of 160 degrees centigrade, compaction temperature is 150 DEG C. The mixture foam asphalt warm mix technology is applied to the high grade road and the highway, in order to achieve the purpose of energy saving and emission reduction, while increasing the service life of the pavement and anti rutting ability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。通过采用上述技术方案，在集料混合前对不同规定的碎石进行加热、保温，使集料自身内外温度更加均匀；实验显示泡沫沥青在150℃-165℃的沥青加热温度与发泡用水量下有较好的降粘效果，并能在泡沫沥青膨胀率与半衰期指标上达到最佳；泡沫沥青混合料在使用前放入150℃恒温试验箱中保温半小时以确保泡沫沥青混合料具有均匀的压实温度，以更加满足高速公路对施工现场压实度较高的要求，从而保证路面具有良好的抗车辙能力，从而增加路面的使用寿命。作为优选，所述步骤三中改性沥青的加热温度为165℃。在沥青发泡设备中，用流量计控制发泡用水量与沥青的质量比为1％，为了更好地保证沥青的发泡效果，沥青仍然需要较高的加热温度，因此采用沥青的加热温度与热拌沥青加热温度相同的165℃，在此温度下泡沫沥青半衰期与膨胀率指标较好。本专利技术的另一目的在于提供一种高速公路泡沫沥青混合料的检测方法，其能够更加全面的对于泡沫沥青混合料试验路段进行检测。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种检测高速公路泡沫沥青混合料的方法：P1：取高度公路泡沫沥青混合料以150℃的压实温度制成标准马歇尔试件；P2：P1中得到的马歇尔试件经97.3Kpa压强下真空保水15min后经-18℃冷冻16h后25℃恒温水浴时间为12h，进行劈裂试验；P3：重复五次步骤P2，并且对每一次的测试结果进行记录。通过采用上述技术方案，以模仿我国北方寒冷地区以及西部昼夜温差较大地区路面长期反复冻融对沥青混合料的损害的情况，从而对高速公路泡沫沥青混合料的长期反复冻融下的耐久性进行检测，能够对泡沫沥青混合料试验路段进行更加全面的检测，以筛选出更为适用于高等级路面及高速公路使用的泡沫沥青混合料，保证高等级路面及高速公路具有更长的使用寿命且减少维修次数。本专利技术的优点是：1、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；2、泡沫沥青混合料在较低的生产与压实温度下，其中面层的施工压实度与热拌沥青混合料基本一致，完全符合规范对施工压实度的要求标准；3、提高了混合料的高温抗车辙能力，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；4、能够对泡沫沥青混合料试验路段进行更加全面的检测，以筛选出更为适用于高等级路面及高速公路使用的泡沫沥青混合料，保证高等级路面及高速公路具有更长的使用寿命且减少维修次数。附图说明图1为本专利技术中的生产工艺流程图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步说明。应该理解的是，本专利技术实施例所述制备方法仅仅是用于说明本专利技术，而不是对本专利技术的限制，在本专利技术的构思前提下对本专利技术制备方法的简单改进都属于本专利技术要求保护的范围。本专利技术实施例中所涉及的所有物质均为市售。实施例中涉及的具体原材料如表1所示：表1各原材料的规格及生产厂家表1中，集料包括有不同粒径的石灰岩碎石与矿粉，按照AC-20C的要求对集料进行分档，采用的分档为：16～22mm，11.2～16mm，6～11.2mm，3.5～6mm，0～3.5mm以及矿粉；水为可饮用的自来水。本专利技术中所采用的评价指标及检测方法如下：马歇尔试验：参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)规范要求进行马歇尔试验，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速公路泡沫沥青混合料，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种高速公路泡沫沥青混合料，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的高速公路泡沫沥青混合料，其特征在于，所述集料由下述以重量份表示的组分组成：3.根据权利要求1所述的高速公路泡沫沥青混合料，其特征在于，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。4.一种生产权利要求1-3任意一项所述的高速公路泡沫沥青混合料的方法，其特征在于：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...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永昌，陈竞尧，孙峰伟，吴鸿胜，杨战辉，马辉杰，刘可嘉，
申请(专利权)人：中铁十五局集团第五工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12