泡沫沥青冷再生路面结构及其施工工艺
阅读：17发布：2024-02-25
专利汇可以提供泡沫沥青冷再生路面结构及其施工工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于道路维修施工领域，更具体地说，它涉及 泡沫 沥青 冷再生路面结构及其施工工艺。其技术方案要点是：从下到上依次包括加固层、保护层、再生沥青 混凝土 层和 沥青混凝土 层；其中加固层的原材料是碎石和 水 泥的混合物；保护层包括 氧 化 钙 层和封装氧化钙层的 生物 降解 塑料层。加固层通过碎石和 水泥 加固和找平，便于后期保护层的铺设；保护层的氧化钙层用生物降解塑料层封装起来，防止施工过程中氧化钙受潮。生物降解塑料一定时间后会发生降解，露出氧化钙层，空气中的水分或者 雪 融化后的水渗透到氧化钙层与氧化钙反应生成氢氧化钙，放出热量，有利于提高路面的 温度 ，进而提高低温下路面的抗冻抗裂能 力 。，下面是泡沫沥青冷再生路面结构及其施工工艺专利的具体信息内容。
1.一种泡沫沥青冷再生路面结构，其特征在于，从下到上依次包括加固层(2)、保护层(3)、再生沥青混凝土层(4)和沥青混凝土层(5)；
其中加固层(2)的原材料是碎石和水泥的混合物；
保护层(3)包括氧化钙层(32)和封装氧化钙层(32)的生物降解塑料层(31)。
2.根据权利要求1所述的一种泡沫沥青冷再生路面结构，其特征在于，所述生物降解塑料层(31)为聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯共聚物、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、脂肪族芳香族共聚酯或聚-β-羟基丁酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种泡沫沥青冷再生路面结构，其特征在于，所述保护层(3)包括氧化钙层(32)和生物降解塑料层(31)交错设置多层。
4.根据权利要求1所述的一种泡沫沥青冷再生路面结构，其特征在于，所述保护层(3)从下到上依次包括生物降解塑料层(31)、氧化钙层(32)、生物降解塑料层(31)、氧化钙层(32)、生物降解塑料层(31)和垃圾堆肥层。
5.根据权利要求1所述的一种泡沫沥青冷再生路面结构，其特征在于，所述保护层(3)还包括封装有水的毛细管。
6.根据权利要求5所述的一种泡沫沥青冷再生路面结构，其特征在于，所述毛细管穿插在氧化钙层(32)内，并用氧化钙覆盖；加固层(2)和再生沥青混凝土层(4)之间设有支撑件(33)。
7.根据权利要求1所述的一种泡沫沥青冷再生路面结构，其特征在于，所述再生沥青混凝土层(4)和沥青混凝土层(5)之间也设有保护层(3)。
8.根据权利要求1所述的一种泡沫沥青冷再生路面结构，其特征在于，所述再生沥青混凝土层(4)和/或沥青混凝土层(5)上涂覆有抗暗冰涂料(6)。
9.根据权利要求1所述的一种泡沫沥青冷再生路面结构，其特征在于，再生沥青混凝土层(4)的原材料包括以下组分及重量份配比：
石屑 8-12份
碎石 28-30份
原路面铣刨料 50-70份
泡沫沥青 3-4份
水泥 1-2份
粉煤灰 5-8份；
其中石屑的粒径为0-5mm，碎石的粒径为4.75-26.5mm，原路面铣刨料最大粒径小于
31.5mm。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述泡沫沥青冷再生路面结构的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1 现场路面铣刨，得到原路面铣刨料；
S2 对原路面铣刨料级配进行优化调整，将原路面铣刨料与沥青、水泥按级配混合，制备再生沥青混凝土；
S3 在路面上铺设加固层(2)；
S4 在加固层(2)上铺设保护层(3)；
S5 将再生沥青混凝土进行现场摊铺、碾压，形成再生沥青混凝土层(4)；
S6 在再生沥青混凝土层(4)上铺设沥青混凝土层(5)。
泡沫沥青冷再生路面结构及其施工工艺
技术领域
[0001] 本发明属于道路维修施工领域，更具体地说，它涉及泡沫沥青冷再生路面结构及其施工工艺。
背景技术
[0002] 在我国经济持续快速发展、交通量日益繁重、轴载不断增加的背景下，越来越多的道路陆续进入了维修期。我国部分经济发达地区道路行业的重心己经率先开始从道路新修建设向大中修养护转移。因此，如何处置每年数千万吨沥青混凝土路面废料将成为必须面对和解决的问题。同时，重新铺筑沥青混凝土路面所需的大量沥青和石料也将使我们面临巨大的资源压力。这就需要找到一项既经济又环保的改造沥青路面的行之有效的措施来代替传统方法。对于在沥青路面养护维修、改造过程中所产生的大量废弃材料，通过再生加以循环利用是当代公路建设中一项具有战略意义的重大举措。
[0003] 沥青属于高分子聚合物范畴，具有溶解、沉淀等热力学可逆过程的性质，而且研究表明，由于旧沥青已经受过氧化作用，性能趋于稳定，再生利用后不会迅速变质，再生路面不易硬化而出现裂缝，能够保持持久的柔韧性，使用寿命长。这决定了旧沥青混合料是一种可再生利用的材料资源。
[0004] 中国发明专利CN101591881B公开了一种采用冷再生技术维修的路面及其施工方法，路面从铣刨后槽底至表面依次为：泡沫沥青冷再生层、改性沥青热拌碎石应力吸收层及单层改性沥青混凝土罩面。通过改变路面结构避免由于半刚性基层引起的病害，延长道路使用寿命。该专利还涉及采用冷再生技术维修路面的施工工艺，主要包括现场路面铣刨，调整级配，泡沫沥青冷再生混和料制备，现场摊铺、碾压，洒布应力吸收层，铺筑单层改性沥青混凝土罩面的步骤，完成路面的施工，缓解了大量路面材料废弃后造成的污染问题。
[0005] 但是上述技术方案，没有考虑到北方寒冷天气道路的抗冻效果，在北方的冬天路面冻裂现象严重影响了人们的出行，也给施工带来了很到的困难，如何利用合理利用再生材料，并提高路面的抗冻抗裂能力是一个亟待解决是问题。
发明内容
[0006] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种泡沫沥青冷再生路面结构，合理利用旧沥青材料，而且提高了低温下路面的抗冻抗裂能力。
[0007] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种泡沫沥青冷再生路面结构，从下到上依次包括加固层、保护层、再生沥青混凝土层和沥青混凝土层；其中加固层的原材料是碎石和水泥的混合物；
保护层包括氧化钙层和封装氧化钙层的生物降解塑料层。
保护层包括氧化钙层和封装氧化钙层的生物降解塑料层。
[0008] 通过采用上述技术方案，加固层通过碎石和水泥加固和找平，便于后期保护层的铺设；保护层的氧化钙层用生物降解塑料层封装起来，防止施工过程中氧化钙受潮。生物降解塑料一定时间后会发生降解，露出氧化钙层，空气中的水分或者雪融化后的水渗透到氧化钙层与氧化钙反应生成氢氧化钙，放出热量，有利于提高路面的温度，进而提高低温下路面的抗冻抗裂能力。有一部分生物降解塑料降解的过程中会生成二氧化碳和水，水可以和氧化钙反应生成氢氧化钙，氢氧化钙再与二氧化碳反应生成碳酸钙，实现了物料的守恒，而且二氧化碳也不容易大量逸出冲击上层的路面。再生沥青混凝土层实现了旧沥青的回收利用，节能环保；最表层用沥青混凝土层不容易影响路面的各方面性能。
[0009] 本发明进一步设置为：所述生物降解塑料层为聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯共聚物、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、脂肪族芳香族共聚酯或聚-β-羟基丁酸酯。
[0010] 通过采用上述技术方案，上述生物降解塑料都是目前常用的材料，便于生产，方便购买。
[0011] 聚己内酯在土壤和水环境中，6-12月可完全分解成二氧化碳和水。聚羟基烷酸酯3-6个月内会完全降解，可以控制施工时间和工期，如在夏天或者天气不是很冷的时候施工，到冬天或天气最冷的时间段内生物降解塑料降解，不会影响氧化钙层的保护作用。
[0012] 本发明进一步设置为：所述保护层包括氧化钙层和生物降解塑料层交错设置多层。
[0013] 通过采用上述技术方案，一方面方便施工，另一方面氧化钙的量增加，可以与更多的水反应，放出更多的热量，提高了路面的抗冻裂能力，延长了路面的抗冻裂时间。
[0014] 本发明进一步设置为：所述保护层从下到上依次包括生物降解塑料层、氧化钙层、生物降解塑料层、氧化钙层、生物降解塑料层和垃圾堆肥层。
[0015] 通过采用上述技术方案，氧化钙设置多层，相对的量增加，可以与更多的水反应，放出更多的热量，提高了路面的抗冻裂能力，延长了路面的抗冻裂时间。垃圾堆肥可以加速生物降解塑料的降解，能够让最上层的生物降解塑料先发生降解露出氧化钙，而下层的生物降解塑料降解速度相对比较慢，因此下层的氧化钙先不发生反应，延长了氧化钙层的有效时间，进而延长了路面抗冻裂能力的时间。
[0016] 本发明进一步设置为：所述保护层还包括封装有水的毛细管。
[0017] 通过采用上述技术方案，毛细管在气温降到一定的温度时会被冻裂，毛细管中的水流出与氧化钙反应，放出热量，提高路面的温度，实现了即使空气比较干燥时保护层依然能够起到保护路面的作用。毛细管冻裂后有可能还可以扎破未降解完全的生物降解塑料，提前使氧化钙露出发生放热反应。
[0019] 通过采用上述技术方案，毛细管被氧化钙覆盖，毛线管冻裂后水分与氧化钙接触的更加充分；支撑件对保护层内的毛细管有一定的保护作用，减少施工过程中毛细管破裂的情况发生。
[0020] 本发明进一步设置为：所述再生沥青混凝土层和沥青混凝土层之间也设有保护层。
[0021] 通过采用上述技术方案，进一步提升路面的抗冻裂性能。
[0022] 本发明进一步设置为：所述再生沥青混凝土层和/或沥青混凝土层上涂覆有抗暗冰涂料。
[0023] 通过采用上述技术方案，抗暗冰涂料具有良好的除冰效果，可缓解-6-4℃的道路凝冰（暗冰），提升路面的抗冻裂能力；而且不破坏原有的路面结构；施工简单、成本低；不影响原路面抗滑性能；同时还具有一定的预养护功能。
[0024] 本发明进一步设置为：再生沥青混凝土层的原材料包括以下组分及重量份配比：石屑 8-12份
碎石 28-30份
原路面铣刨料 50-70份
泡沫沥青 3-4份
水泥 1-2份
粉煤灰 5-8份；
其中石屑的粒径为0-5mm，碎石的粒径为4.75-26.5mm，原路面铣刨料最大粒径小于
31.5mm。
碎石 28-30份
原路面铣刨料 50-70份
泡沫沥青 3-4份
水泥 1-2份
粉煤灰 5-8份；
其中石屑的粒径为0-5mm，碎石的粒径为4.75-26.5mm，原路面铣刨料最大粒径小于
31.5mm。
[0025] 通过采用上述技术方案，可用于泡沫沥青稳定的材料相当广泛，但必须满足一定的级配要求。经测试研究发现，在泡沫沥青中加入适当的粉煤灰，稳定性更好。石屑、碎石作为粗料，可以用来改善级配。原路面铣刨料作为原料实现了废物利用，节约材料，而且原路面铣刨料也不会另外占地，污染环境。加入部分水泥不仅可提高混合料的强度，还可大大提高泡沫沥青的水稳性。
[0026] 本发明的目的二在于提供一种泡沫沥青冷再生路面结构的施工工艺，完成泡沫沥青冷再生路面结构的铺设，合理利用旧沥青材料，而且提高了低温下路面的抗冻抗裂能力。
[0027] 本发明的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种上述方案中泡沫沥青冷再生路面结构的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1 现场路面铣刨，铣刨旧路面6-8cm，得到原路面铣刨料；
S2 对原路面铣刨料级配进行优化调整，将原路面铣刨料与沥青、水泥按级配混合，制备再生沥青混凝土；
S3 在路面上铺设加固层，整平、压实；
S4 在加固层上铺设保护层，氧化钙预先用生物降解塑料封装起来，再铺设到加固层上；
S5 将再生沥青混凝土进行现场均匀、连续不断地摊铺、碾压，形成再生沥青混凝土层，并进行养生；
S6 养生结束后在再生沥青混凝土层上铺设沥青混凝土层，养生结束条件为再生沥青混凝土层可提取出完整的芯样或者再生沥青混凝土层含水率低于2%。
S2 对原路面铣刨料级配进行优化调整，将原路面铣刨料与沥青、水泥按级配混合，制备再生沥青混凝土；
S3 在路面上铺设加固层，整平、压实；
S4 在加固层上铺设保护层，氧化钙预先用生物降解塑料封装起来，再铺设到加固层上；
S5 将再生沥青混凝土进行现场均匀、连续不断地摊铺、碾压，形成再生沥青混凝土层，并进行养生；
S6 养生结束后在再生沥青混凝土层上铺设沥青混凝土层，养生结束条件为再生沥青混凝土层可提取出完整的芯样或者再生沥青混凝土层含水率低于2%。
[0028] 通过以上技术方案，采用以上步骤铺设的路面，充分合理利用了再生材料，而且路面的各项指标性能都比较好，具有很好的推广意义。
[0029] 综上所述，本发明具有以下有益效果：其一，保护层的氧化钙层用生物降解塑料层封装起来，防止施工过程中氧化钙受潮。生物降解塑料一定时间后会发生降解，露出氧化钙层，空气中的水分或者雪融化后的水渗透到氧化钙层与氧化钙反应生成氢氧化钙，放出热量，有利于提高路面的温度，进而提高低温下路面的抗冻抗裂能力。
[0030] 其二，有一部分生物降解塑料降解的过程中会生成二氧化碳和水，水可以和氧化钙反应生成氢氧化钙，氢氧化钙再与二氧化碳反应生成碳酸钙，实现了物料的守恒，而且二氧化碳也不容易大量逸出冲击上层的路面。
[0031] 其三，氧化钙设置多层，相对的量增加，可以与更多的水反应，放出更多的热量，提高了路面的抗冻裂能力，延长了路面的抗冻裂时间。垃圾堆肥可以加速生物降解塑料的降解，能够让最上层的生物降解塑料先发生降解露出氧化钙，而下层的生物降解塑料降解速度相对比较慢，因此下层的氧化钙先不发生反应，延长了氧化钙层的有效时间，进而延长了路面抗冻裂能力的时间。
[0032] 其四，毛细管在气温降到一定的温度时会被冻裂，毛细管中的水流出与氧化钙反应，放出热量，提高路面的温度，实现了即使空气比较干燥时保护层依然能够起到保护路面的作用。毛细管冻裂后有可能还可以扎破未降解完全的生物降解塑料，提前使氧化钙露出发生放热反应。
[0034] 图1为实施例1中路面的层状结构示意图；图2为实施例2中保护层的结构示意图；
图3为实施例3中保护层的结构示意图；
图4为沥青混合料合成矿料级配曲线；
图5为中海70＃沥青150℃发泡试验结果图；
图6为中海70＃沥青160℃发泡试验结果图；
图7为中海70＃沥青170℃发泡试验结果图。
图3为实施例3中保护层的结构示意图；
图4为沥青混合料合成矿料级配曲线；
图5为中海70＃沥青150℃发泡试验结果图；
图6为中海70＃沥青160℃发泡试验结果图；
图7为中海70＃沥青170℃发泡试验结果图。
[0035] 附图标记：1.土基层；2、加固层；3、保护层；31、生物降解塑料层；32、氧化钙层；33、支撑件；331、填充腔；4、再生沥青混凝土层；5、沥青混凝土层；6、抗暗冰涂料。
具体实施方式
[0036] 下面结合附图1-4、表格和实施例，对本发明进行详细描述。
[0037] 实施例1一种泡沫沥青冷再生路面结构，如图1所示，从下到上依次包括铺设在土基层1上的加固层2、保护层3、再生沥青混凝土层4和沥青混凝土层5；其中加固层2的原材料是碎石和水泥的混合物；保护层3包括氧化钙层32和封装氧化钙层32的生物降解塑料层31。生物降解塑料层31由生物降解塑料袋形成，氧化钙盛装在生物降解塑料袋内，并进行封装，因此保护层
3从下到上依次包括生物降解塑料层31、氧化钙层32、生物降解塑料层31。保护层3的氧化钙层32用生物降解塑料层31封装起来，防止施工过程中氧化钙受潮。生物降解塑料一定时间后会发生降解，露出氧化钙层32，空气中的水分或者雪融化后的水渗透到氧化钙层32与氧化钙反应生成氢氧化钙，放出热量，有利于提高路面的温度，进而提高低温下路面的抗冻抗裂能力。有一部分生物降解塑料降解的过程中会生成二氧化碳和水，水可以和氧化钙反应生成氢氧化钙，氢氧化钙再与二氧化碳反应生成碳酸钙，实现了物料的守恒，而且二氧化碳也不容易大量逸出冲击上层的路面。
3从下到上依次包括生物降解塑料层31、氧化钙层32、生物降解塑料层31。保护层3的氧化钙层32用生物降解塑料层31封装起来，防止施工过程中氧化钙受潮。生物降解塑料一定时间后会发生降解，露出氧化钙层32，空气中的水分或者雪融化后的水渗透到氧化钙层32与氧化钙反应生成氢氧化钙，放出热量，有利于提高路面的温度，进而提高低温下路面的抗冻抗裂能力。有一部分生物降解塑料降解的过程中会生成二氧化碳和水，水可以和氧化钙反应生成氢氧化钙，氢氧化钙再与二氧化碳反应生成碳酸钙，实现了物料的守恒，而且二氧化碳也不容易大量逸出冲击上层的路面。
[0038] 本实施例中，生物降解塑料为聚羟基烷酸酯，3-6个月内会完全降解，因此可以控制施工时间和工期，如在夏天或者天气不是很冷的时候施工，到冬天或天气最冷的时间段内生物降解塑料降解，不会影响氧化钙层32的保护作用。在其他实施例中生物降解塑料还可以为聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯共聚物、聚乳酸、脂肪族芳香族共聚酯或聚-β-羟基丁酸酯。
[0039] 保护层3还包括铺设在加固层2和再生沥青混凝土层4之间的支撑件33，支撑件33上开设有填充腔331，装有氧化钙的生物降解塑料袋填充在填充腔331内，支撑件33有很好的支撑作用，能够很好的保护生物降级塑料袋，减少施工工程中生物降级塑料袋破碎的情况发生。
[0040] 再生沥青混凝土层4的原材料包括以下组分及重量份配比：石屑 10份
碎石 30份
原路面铣刨料 60份
泡沫沥青 3.4份
水泥 1.5份
粉煤灰 6份；
其中石屑的粒径为0-5mm，碎石的粒径为4.75-26.5mm，原路面铣刨料最大粒径小于
31.5mm。
碎石 30份
原路面铣刨料 60份
泡沫沥青 3.4份
水泥 1.5份
粉煤灰 6份；
其中石屑的粒径为0-5mm，碎石的粒径为4.75-26.5mm，原路面铣刨料最大粒径小于
31.5mm。
[0041] 可用于泡沫沥青稳定的材料相当广泛，但必须满足一定的级配要求。经测试研究发现，在泡沫沥青中加入适当的粉煤灰，稳定性更好。石屑、碎石作为粗料，可以用来改善级配。原路面铣刨料作为原料实现了废物利用，节约材料，而且原路面铣刨料也不会另外占地，污染环境。加入部分水泥不仅可提高混合料的强度，还可大大提高泡沫沥青的水稳性。
[0042] 沥青混凝土层5上涂覆有抗暗冰涂料6，抗暗冰涂料6具有良好的除冰效果，可缓解-6-4℃的道路凝冰（暗冰），提升路面的抗冻裂能力；而且不破坏原有的路面结构；施工简单、成本低；不影响原路面抗滑性能；同时还具有一定的预养护功能。在其他实施例中，也可以在再生沥青混凝土层4上表层涂覆抗暗冰涂料6。也可以在再生沥青混凝土层4和沥青混凝土层5之间也铺设保护层3。
[0043] 实施例2一种泡沫沥青冷再生路面结构，如图2所示，实施例2与实施例1的不同之处在于氧化钙层32和生物降解塑料层31交错设置多层。保护层3从下到上依次包括生物降解塑料层31、氧化钙层32、生物降解塑料层31、氧化钙层32、生物降解塑料层31。氧化钙设置多层，相对的量增加，可以与更多的水反应，放出更多的热量，提高了路面的抗冻裂能力，延长了路面的抗冻裂时间。而且施工也比较方便。在其他实施例中，还可以在最上层铺设一层垃圾堆肥层，垃圾堆肥可以加速生物降解塑料的降解，能够让最上层的生物降解塑料先发生降解露出氧化钙，而下层的生物降解塑料降解速度相对比较慢，因此下层的氧化钙先不发生反应，延长了氧化钙层32的有效时间，进而延长了路面抗冻裂能力的时间。
[0044] 实施例3一种泡沫沥青冷再生路面结构，如图3所示，实施例3与实施例1的不同之处在于保护层
3还包括封装有水的毛细管。毛细管穿插在氧化钙层32内，并用氧化钙覆盖。毛细管在气温降到一定的温度时会被冻裂，毛细管中的水流出与氧化钙反应，放出热量，提高路面的温度，实现了即使空气比较干燥时保护层3依然能够起到保护路面的作用。毛细管冻裂后有可能还可以扎破未降解完全的生物降解塑料，提前使氧化钙露出发生放热反应。毛细管被氧化钙覆盖，毛线管冻裂后水分与氧化钙接触的更加充分。
3还包括封装有水的毛细管。毛细管穿插在氧化钙层32内，并用氧化钙覆盖。毛细管在气温降到一定的温度时会被冻裂，毛细管中的水流出与氧化钙反应，放出热量，提高路面的温度，实现了即使空气比较干燥时保护层3依然能够起到保护路面的作用。毛细管冻裂后有可能还可以扎破未降解完全的生物降解塑料，提前使氧化钙露出发生放热反应。毛细管被氧化钙覆盖，毛线管冻裂后水分与氧化钙接触的更加充分。
[0045] 实施例4一种实施例1中泡沫沥青冷再生路面结构的施工工艺，包括以下步骤：
S1 现场路面铣刨，铣刨旧路面6-8cm，得到原路面铣刨料；
S2 对原路面铣刨料级配进行优化调整，将原路面铣刨料与沥青、水泥、水按级配混合，制备再生沥青混凝土；
S3 在路面上铺设加固层2，整平、压实；
S4 在加固层2上铺设支撑件33，再铺设保护层3，氧化钙预先用生物降解塑料封装起来，再铺设到加固层2上；
S5 将再生沥青混凝土进行现场均匀、连续不断地摊铺、碾压，形成再生沥青混凝土层
4，双钢轮压路机碾压两遍，采用高幅低频碾压，一个来回记一遍，一遍静压，一遍震动；双钢轮压路机碾压完成后，由单钢轮压路机采用低幅高频震动碾压，共碾压6遍；经双、单钢轮压路机压实后，由平地机整平；整平后由胶轮压路机碾压6遍，压实并消除震动碾压是产生的横向微裂缝，最后由双钢轮压路机碾压两遍消除胶轮轮迹；
S6 养生，养生结束条件为再生沥青混凝土层4可提取出完整的芯样或者再生沥青混凝土层4含水率低于2%，养生结束后在再生沥青混凝土层4上撒布粘层油，再铺设沥青混凝土层5；
S7 在沥青混凝土层5上涂覆抗暗冰涂料6。
S1 现场路面铣刨，铣刨旧路面6-8cm，得到原路面铣刨料；
S2 对原路面铣刨料级配进行优化调整，将原路面铣刨料与沥青、水泥、水按级配混合，制备再生沥青混凝土；
S3 在路面上铺设加固层2，整平、压实；
S4 在加固层2上铺设支撑件33，再铺设保护层3，氧化钙预先用生物降解塑料封装起来，再铺设到加固层2上；
S5 将再生沥青混凝土进行现场均匀、连续不断地摊铺、碾压，形成再生沥青混凝土层
4，双钢轮压路机碾压两遍，采用高幅低频碾压，一个来回记一遍，一遍静压，一遍震动；双钢轮压路机碾压完成后，由单钢轮压路机采用低幅高频震动碾压，共碾压6遍；经双、单钢轮压路机压实后，由平地机整平；整平后由胶轮压路机碾压6遍，压实并消除震动碾压是产生的横向微裂缝，最后由双钢轮压路机碾压两遍消除胶轮轮迹；
S6 养生，养生结束条件为再生沥青混凝土层4可提取出完整的芯样或者再生沥青混凝土层4含水率低于2%，养生结束后在再生沥青混凝土层4上撒布粘层油，再铺设沥青混凝土层5；
S7 在沥青混凝土层5上涂覆抗暗冰涂料6。
[0046] 对原路面铣刨料级配进行优化调整的方法如下：收集面层及部分基层铣刨料（RAP料），采用离心分离法得到含有旧沥青的三氯乙烯溶液，旋转蒸发器法用于回收溶液中的旧沥青，并自然风干或者60摄氏度恒温进行烘干。由于沥青的存在，旧料中的团块在高温下会发生软化、松散(冷凝后仍然形成块体)，这将影响到筛分的结果，因此采用自然风干而非烘干的方法得到干燥的样品。当选择采用温箱烘干时，材料加热温度必须调整为60摄氏度恒温进行烘干。
[0047] 根据需要选用0.075mm-37.5mm的一组标准方孔套筛进行筛分试验，筛分前先用37.5mm方孔套筛过筛，筛除少量较大粘团颗粒，考虑到材料组成离散性大的影响，为保证试验结果能够真实地反映材料特性，在室内试验过程中需陆续抽取5份样品进行筛分试验，每次都按规定的方法从料堆的不同部位均匀取样，再按四分法缩分至一次试验所需质量。RAP料抽提前的级配见表1。最后绘制筛分曲线图4所示。
[0048] 表1 RAP料抽提前的级配表。
[0049]通过筛分结果可以看出，旧沥青混合料采用的级配与AC-20型沥青混凝土的级配比较接近，4.75mm筛孔的通过率>45%，属于AC-20F型。旧集料的级配与AC-20级配范围对比见表
2。
2。
[0050] 表2旧集料级配与AC-20沥青混凝土级配范围对照表由上表可以看出:虽然旧沥青混合料采用的级配与AC-20F型沥青混凝土的级配比较接近，但9.5mm-16mm粒径范围内通过率较高，骨料含量少，0.075mm、4.75mm、16mm筛孔的通过率接近上限，而9.5、13.2mm筛孔的通过率更是超过了上限。分析沥青混合料路面经过长时间行车荷载的作用和相互间的挤压，一部分大粒径粗集料就会被压碎或挤压成粒径较小的细集料。在再生沥青混合料矿料组成设计中，为了使新旧矿料按不同比例掺配在一起的级配符合规范规定的级配范围，就要采用增加4.75mm-16mm粒径粗集料用量的方法，同时要将高出级配范围上限的9.5mm孔径的通过率调回到级配范围中来。
[0051] 现场铣刨旧路面的沥青混合料燃烧后筛分分析，结果如表3所示。
[0052] 表3 沥青混合料燃烧后筛分试验结果在施工拌和过程中，沥青短暂的发泡状态虽然能够满足施工和易性，但理论上泡沫沥青并不能直接裹覆大粒径的骨料，仅能够裹附细集料形成沥青胶浆。这些沥青胶浆分散在粗集料的四周，并在碾压过程中溃散粘结粗集料，从而形成泡沫沥青再生混合料的初期强度。因此，混合料的初期强度的形成有赖于充足的细集料。如果按照铣刨料抽提之后的真实级配进行材料设计，那么势必造成粘结颗粒之中粘附的细料在设计时被考虑为自由状态下的细料，而实际上，铣刨料粘结颗粒之中的细料在施工拌和中是无法对混合料初期强度作出贡献的。这样就会造成在施工中的细料不足，最终影响混合料的初期强度。另外从现场施工客观条件考虑，选择铣刨料级配也便于实际施工。因此，无论从施工客观条件还是从泡沫沥青初期强度的形成考虑，都应该选择铣刨料级配进行泡沫沥青再生混合料的级配设计。
[0053] 将旧混合料放入100℃士5℃的烘箱，待旧混合料软化后将其破碎，在室内使用沥青混合料离心抽提仪进行旧混合料抽提试验，试验采用的溶剂为三氯乙烯。旧沥青混合料的抽提试验分为两步:一是旧混合料在溶剂三氯乙烯的冲刷下，矿料与沥青分离，旧矿料留在振动筛上以便作筛分试验。二是旧沥青与三氯乙烯的混合溶液进入蒸馏箱，通过高温蒸馏和冷凝得到旧沥青。每次抽提试验称量已加热破碎的旧混合料1000g，抽提出的集料和旧沥青供下一步研究使用。RAP料的含水率和含油量如表4所示。
[0055] 所谓体积膨胀率是指泡沫沥青达到最大体积与初始体积之比；泡沫持续时间则是指体积膨胀达到最大体积时开始，到体积减小至一半所维持的时间，也称之为泡沫的半寿命。这两个指标主要与沥青的温度和加水量有关。
[0056] 为了使泡沫沥青与翻腾的集料充分接触，形成良好的裹附作用，膨胀率越大，拌制的泡沫混合料质量越好。
[0057] 半衰期越长，说明泡沫越不容易衰减，可以与集料有较长时间的接触与拌和，提高泡沫沥青混合料的质量。
[0058] 若膨胀率小于5、半衰期小于5则沥青的发泡性能非常差。膨胀率随水掺量的增加而增大，但半衰期则相反，对于这2个参数，德国维特根公司的泡沫沥青冷再生试验表明为获得高质量的泡沫沥青混合料，膨胀率应大于15，半衰期在5-10s内。另外沥青中的硅树脂影响发泡效果，往往需要掺加发泡剂以改善发泡效果。
[0059] 目前国内推荐膨胀率》10，半衰期》8s时泡沫沥青性能较好。
[0060] 在室温25℃左右对中海70＃沥青进行了发泡试验，选择150℃、160℃和170℃三种沥青发泡温度，每种温度下发泡用水量分别取1.5%、2.0%、2.5%和3.0%（相对于沥青的质量分数，下同），量测其膨胀率与半衰期。由于试验中的各种条件都有可能影响试验结果，使试验的重现性不好，故为了确保数据的可靠性，每种发泡状态均反复试验3次，求其平均值。试验用水水温在15℃-20℃之间。
[0061] 1）试验材料：中海AH-70沥青，其各项指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)中A级道路石油沥青的各项技术要求。
[0062] 2）沥青加热温度（℃）：150、160、170。
[0063] 3）加水量：1.5%、2%、2.5%、3%。
[0064] 不同温度和用水量条件下的试验结果见表5-6以及图5-7所示：表5 沥青分别加热150℃和150℃的发泡试验结果
表6沥青加热170℃发泡试验结果
通过对中海AH-70沥青进行发泡，经过试验研究推荐加水量为2.0%，沥青的加热温度要求160℃。具体如下表7所示：
表7中海AH-70沥青最佳发泡条件
表8泡沫沥青混合料的级配范围和合成级配结果
将RAP材料级配与合适泡沫沥青混合料级配范围比较得到表8可知RAP材料稍微偏细，因此可考虑加入部分粗集料，如石块、石屑。
表6沥青加热170℃发泡试验结果
通过对中海AH-70沥青进行发泡，经过试验研究推荐加水量为2.0%，沥青的加热温度要求160℃。具体如下表7所示：
表7中海AH-70沥青最佳发泡条件
表8泡沫沥青混合料的级配范围和合成级配结果
将RAP材料级配与合适泡沫沥青混合料级配范围比较得到表8可知RAP材料稍微偏细，因此可考虑加入部分粗集料，如石块、石屑。
[0065] RAP料与AC-20沥青混凝土级配对比如表9所示。
[0066] 表9旧集料级配与AC-20沥青混凝土级配范围对照表 国内研究表明泡沫沥青冷再生混合料设计级配范围宜采用下表10要求。
[0067] 表10 泡沫沥青冷再生混合料工程设计级配范围按照国内再生技术规范可知RAP材料级配属于中粒式。
[0068] 随着交通量的增长，对道路的要求越来越高，因此在考虑到铣刨料偏细的情况下，需要加入一定的粗料来改善级配。新骨料由4.75-26.5mm 碎石和0-5 mm石屑两档料组成，新骨料通过交通部行业标准《公路工程集料试验规程》(JTJ 058-2000)测定均满足规范要求，综合考虑路用性和经济性，选用方案为石屑10份，碎石30份，原路面铣刨料60份，级配结果如表11所示。
[0069] 表11 集料筛分试验结果参照现行《公路土工试验规程》（JTG E40）T0131 的方法，对合成矿料进行击实试验，确定最佳含水率。击实试验结果最佳含水率为5.7%。
[0071] 然而过多的水会影响压实效果及混合料强度。因此拌和压实过程中必须确定最佳用水量，考虑到施工现场水份的损失可根据Wirtgen公司提供的经验公式进行确定需加入水的质量。公式如下：式中：Wadd为需要加入集料中的含水量（%）；Wmosit为集料中的含水量（%）；Mwater为需加入水的质量（g）；Womc为最佳含水量（%）；Wreduce为水分的减少量，其值取0.3×Womc-0.6（%）；
Msample为集料的干质量（g）；Mcement为需加入的水泥质量（g）。
Msample为集料的干质量（g）；Mcement为需加入的水泥质量（g）。
[0072] 根据击实试验确定的最佳含水量进行反推即可得到适合施工现场的需加入水的质量，本室内试验中原集料经过烘干处理，因此有经验公式可得结果如表12所示。
[0073] 表12 需加入集料的含水量注：工程实际应用中应根据现场实测集料含水量确定加入的拌和用水量。
[0074] 以预估的沥青用量为中值，按照一定间隔变化形成4个泡沫沥青用量，即为：2%、3%、4%、5%，保持在集料最佳含水率OWC情况下所要求的加水量不变，按照以下方法制备马歇尔试件：
1. 向拌和机内加入足够的（1150g）拌和均匀含回收沥青路面材料（RAP）的混合集料。
考虑加入的水泥用量为总量的1.5%（经以往研究表明加入部分水泥不仅可提高混合料的强度，还可大大提高泡沫沥青的水稳性。因此考虑加入一定剂量水泥在集料中）。
1. 向拌和机内加入足够的（1150g）拌和均匀含回收沥青路面材料（RAP）的混合集料。
考虑加入的水泥用量为总量的1.5%（经以往研究表明加入部分水泥不仅可提高混合料的强度，还可大大提高泡沫沥青的水稳性。因此考虑加入一定剂量水泥在集料中）。
[0075] 2. 按照计算得到的加水量加水，拌和均匀，拌和时间一般为1min。
[0076] 3. 按照计算的泡沫沥青量加入泡沫沥青，拌和均匀，拌和时间一般为1min。
[0077] 4. 将拌和均匀的混合料装入试模，放到马歇尔击实仪上，泡沫沥青试样双面各击实75次。
[0078] 5. 将试样连同试模一起侧放在40℃的鼓风烘箱中养生至恒重，养生时间一般不少于48h。
[0079] 6. 将试模从烘箱中取出，泡沫沥青试样直接侧放冷却12h后脱模。
[0080] 试验试件经40℃的鼓风烘箱中养生3天，经过以上程序后，采用现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052）T0707蜡封法测定试件的毛体积相对密度。
[0081] 将各组油石比试件进行马歇尔稳定度、浸水马歇尔残留稳定度，15℃劈裂试验、浸水24h的劈裂试验。浸水24h劈裂试验的试验方法为：将试件完全浸泡在25℃恒温水浴中23h，再在15℃恒温水浴中完全浸泡1h，然后取出试件立即进行15℃的劈裂试验。
[0082] 根据劈裂强度试验和浸水劈裂强度试验结果，结合工程实际经验，综合确定最佳泡沫沥青用量OAC。
[0083] 国内相关研究表明:泡沫沥青冷再生混合料设计指标应满足表13要求。
[0084] 表13 泡沫沥青冷再生混合料设计技术要求工程实践表明，泡沫沥青混合料基层材料往往是由于基层底部抗拉强度(或粘结强度)不足而开裂。试验证明，沥青混合料和各种半刚性基层材料的劈裂强度与弯拉强度具有一定的相关关系，而劈裂试验比梁的弯拉试验具有简单/方便，且更接近路面结构受力状态，考虑到泡沫沥青作为柔性基层材料，其特性与沥青混合料有一定的相似性，因此采用间接抗拉强度(ITS值)作为混合料设计的控制指标。
[0085] 标准的间接抗拉强度试验需要测试试件在干燥和浸水两种条件下的ITS值。在试验过程中，试件的垂直变形速率恒为50mm/min，通过测量试件的最大破坏荷载以确定ITS值。步骤如下：(1)在测试之前，将养生好的试件在室温下放置1夜。
[0086] (2)在十字对称的4个方向量测每个试件的高度并计算其高度平均值。
[0087] (3)量测每个试件的直径。
[0088] (4)在测试之前，将试件置于(15±1)℃的恒温空气浴中至少1h，但不超过2h；从恒温空气浴中取出试件，将其放到加载装置上。
[0089] (5)将试件安放稳定，使上下压条在试件的垂直端面上居中、平行；将转换板放置在上压条上并使整套装置与下面压头居中对齐。
[0090] (6)以50mm/min的速度向试件施加荷载，直至最大荷载。加载过程中不能有震动，记录荷载P，准确到0.1kN。
[0092] (2)使真空干燥器的真空度达到50mmHg，维持60 min，15℃温度下浸水23h。
[0093] 利用以下公式计算各试件的ITS值，准确到1kPa。
[0094]式中，ITS为间接抗拉强度，kPa；P为最大荷载，kN；h为试件的平均高度，m；d为试件的直径，m。
[0095] 对于某一含量沥青，ITS的残留比ITSret定义为：式中，ITSwet为浸水养护试件的ITS值；ITSdry为干养护试件的ITS值。
[0096] 将各组油石比试件进行15℃劈裂试验、浸水24h的劈裂试验。根据劈裂强度试验和浸水劈裂强度试验结果，结合工程实际经验，综合确定最佳泡沫沥青用量OAC，试验结果如表14所示。
[0097] 表14 泡沫沥青冷再生混合料劈裂强度试验结果添加一定剂量水泥的混合物在同种级配条件下干湿残留ITS（%）较不添加水泥的混合物好，因此可知添加一定剂量水泥有利于改善再生混合料的水稳定性，但是干湿残留ITS（%）与泡沫沥青含量变化无明显关系。
[0098] 综上所述，对于马歇尔击实试件,无论是干燥养护还是湿养护,随泡沫沥青用量增加，ITS存在一最大值而且对于干湿两种养护条件,最大ITS分别对应的泡沫沥青用量相差不大。考虑到国内重载交通的影响因素采用国内工程实际使用经验，推荐采用泡沫沥青冷再生混合料15℃劈裂试验大于0.4 MPa，干湿劈裂强度比不小于75的技术标准。
[0099] 因此从上表数据可知水泥重量份为1.5份，混合料泡沫沥青含量3.0%左右,泡沫沥青添加量折合成纯沥青后占混合料其余部分质量的百分比约为2.94%，混合料达到要求。
[0100] 由于泡沫沥青再生混合料一般用作基层，因此试验温度应适当降低，推荐采用40℃的试验温度。试验时试验温度采用两种方案：1）40℃的试验温度；2）60℃的试验温度。
[0101] 1）40℃的试验温度下的马歇尔试验结果如下表15所示：表15 马歇尔试验结果
2）60℃的试验温度下的马歇尔试验结果如下表16所示：
表16 马歇尔试验结果
抗压参数包括抗压强度和抗压模量。我国抗压参数的测试方法采用静态方法。考虑到目前我国沥青路面主要采用抗压模量和劈裂强度作为基层设计参数。为了给路面设计提供参考依据，本文对泡沫沥青混合料的抗压模量和抗压强度进行了试验。
2）60℃的试验温度下的马歇尔试验结果如下表16所示：
表16 马歇尔试验结果
抗压参数包括抗压强度和抗压模量。我国抗压参数的测试方法采用静态方法。考虑到目前我国沥青路面主要采用抗压模量和劈裂强度作为基层设计参数。为了给路面设计提供参考依据，本文对泡沫沥青混合料的抗压模量和抗压强度进行了试验。
[0102] 关于抗压参数，我国《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》JTJ052-2000规定试件尺寸为Φ150mm×150mm，试验温度20℃±0.5℃，加速速度为50mm/min。
[0103] 以最佳油石比及最佳掺水量进行泡沫沥青混合料试件的配置，将拌制好的泡沫沥青混合料采用静压法成型150mm×150mm圆柱体试件。将试件脱模并放置在平底托盘中，然后在室温环境下养生24小时。然后将每个试件放置在密封的塑料袋中，然后置于40℃的烘箱中，进一步养生48h。
[0104] 养护完成后，在20℃恒温水浴中保温3h，并按照上述规范规定的沥青混合料单轴压缩试验要求的方法测试抗压强度，加载速度为50mm/min。并通过测定试件破坏时的最终荷载确定无侧限抗压强度（UCS）。方法如下：步骤1 将试件放在两加载压头之间，并将其置于加载盘的中央。
[0105] 步骤2 对试件施加加载速率为50mm/min的荷载，直至荷载达到最大值。记录下最大荷载P（KN），精确到0.1KN。
[0106] 步骤3 使用以下公式计算各试件的UCS，精确到1KPa。
[0107] 式中：UCS=无侧限抗压强度 [KPa] P=破坏时的最大荷载 [KN]
d=试件的直径 [cm]
60%RAP料加部分新料泡沫沥青再生混合料抗压强度试验结果如表17所示，100%RAP材料泡沫沥青再生混合料抗压强度试验结果如表18所示。
d=试件的直径 [cm]
60%RAP料加部分新料泡沫沥青再生混合料抗压强度试验结果如表17所示，100%RAP材料泡沫沥青再生混合料抗压强度试验结果如表18所示。
[0108] 表17 抗压强度试验结果表18 抗压强度试验结果
从上述两个表可知添加新骨料的再生混合料强度指标较100%RAP再生混合料优越，因此推荐添加新骨料到RAP材料中以提高基层强度。
从上述两个表可知添加新骨料的再生混合料强度指标较100%RAP再生混合料优越，因此推荐添加新骨料到RAP材料中以提高基层强度。
[0109] 本发明还进行了车辙试验，试验采用的试验温度为40℃，试件养生采取两种方案：1）试件在40℃下烘箱养生6h；2）试件在室温养生20h，后经过6h40℃烘干处理。第一种养生方式得出动稳定度DS为3073次/毫米，第二种养生方式得出动稳定度DS为9692次/毫米，均大于2800，满足沥青路面技术规范要求。
[0111] 泡沫沥青稳定新材料设计结果为：（1）发泡试验结果：发泡温度为160℃；发泡用水量为2%；
（2）新骨料级配设计结果：10份石屑+30份碎石+60份RAP；
（3）水泥添加量：1.5份；
（4）矿料最佳含水量：5.7%；
（5）泡沫沥青用量3.4份，泡沫沥青添加量折合成纯沥青后占混合料其余部分质量的百分比约为：2.94%；
15℃干劈裂强度（ITS）为0.500MPa；
15℃湿劈裂强度（ITS）为0.389MPa；
20℃无侧限抗压强度（UCS）为3.03MPa。
（2）新骨料级配设计结果：10份石屑+30份碎石+60份RAP；
（3）水泥添加量：1.5份；
（4）矿料最佳含水量：5.7%；
（5）泡沫沥青用量3.4份，泡沫沥青添加量折合成纯沥青后占混合料其余部分质量的百分比约为：2.94%；
15℃干劈裂强度（ITS）为0.500MPa；
15℃湿劈裂强度（ITS）为0.389MPa；
20℃无侧限抗压强度（UCS）为3.03MPa。
[0112] 其中，水泥作为再生结合料或者活性添加剂时，可以采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥。水泥的初凝时间应在3h以上，终凝时间应在6h以上，不应使用快硬水泥、早强水泥。水泥应疏松、干燥、无聚团、结块、受潮变质。水泥强度等级可为32.5或42.4。
[0113] 制作泡沫沥青用水，以及冷再生用水均应为可饮用水。使用其它水质时，应进行试验验证方可使用。
[0114] 粗细集料质量，应满足现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)的要求。单一粗细集料质量不能满足要求，但集料混合料性能满足要求的，可以使用。
[0115] 铣刨料为原路面铣刨料，要求分层铣刨，铣刨料粒径规格基本一致，最大粒径不得超过31.5mm，没有大的团块。
[0116] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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