泡沫温拌改性沥青关键发泡参数研究文献综述

 2022-10-08 11:09:21

文献综述(或调研报告):

泡沫沥青制备泡沫沥青的技术可以追溯到1928年,德国的August Jacobi注册了第一个制造泡沫沥青的专利。[1]20世纪70年代Bower和Martine等人研究了泡沫沥青稳定劣质路面材料[2]美国的一些州都开展了这方面的研究,铺筑了试验路段。1998年Shell石油公司和Kolo-Veidekke公司联合开发的两阶段法制备温拌沥青混合料,该技术在欧洲得到了极大的推广。[3]2000年,悉尼第一届国际沥青路面大会以及巴塞罗纳第二届欧洲沥青大会上,均对温拌沥青技术进行了重点的宣传和介绍,温拌泡沫沥青具有节能减排及经济的特点,并且路用性能良好,使得该技术在日本、欧洲、澳大利亚等国家得到了广泛的应用。美国路面协会于 2002 年开始对温拌技术进行考察,随后从欧洲引入该技术,2004 年修建了第一条温拌沥青路面。2006年, 意大利SpeedFirenze-Pisa-Livomo高速公路上的试验段就使用了该技术, 获得了令人满意的结果—— 比传统沥青具有更低的温度敏感性,比相应的热沥青具有更强的抗疲劳性能; 从路面损坏角度看, 沥青和混合料的劲度随时间而增强,预期比传统沥青有更长的寿命。对拌和厂和施工现场的污染物测量结果显示,与热拌料相比,减少了40% 的CO270% 的N02及70%的粉尘排放量。[4]-[5]美国专利也介绍了泡沫温拌沥青混合料技术。该技术将石料加热到120℃后加入软质沥青,拌和均匀后再将硬质沥青发泡后喷入。这种技术可以节约40%~60%的能量消耗,降低60%~70%的CO2排放量。

我国引进泡沫沥青技术较晚,我国自主研发的发泡设备较国外也有一定的差距,发泡效果并不理想,沈阳于1994年自行研发了沥青发泡设备并投入了生产和应用。[6]从2005年开始,我国引进了沥青混合料温拌技术,交通交通部公路科学研究院率先展开了温拌技术的研究工作,并与北京市政路桥建材集团、美德维实伟克公司联合铺筑了国内第一条温拌沥青混合料试验路。该道路采用了基于表面乳化平台的温拌添加剂 Evotherm,施工过程中降低了沥青混合料的拌和及压实温度,并且其路用性能达到了与热拌沥青混合料相同的效果。随后,上海建设机场道路工程有限公司、上海市虹口区市政和水务管理署、美德维实伟克公司和壳牌公司于 2006 年,共同铺筑了国内第 2 条试验路。[7]2014年,沈阳的北石线公路工程使用AC-13泡沫温拌沥青混合料,研究其配合比设计,路用性能,施工工艺并对路面进行检测,发现其路用性能均满足规范要求。2015年,全长6.33公里的S336省道厂拌泡沫沥青再生沥青混合料大中修工程于通车使用以来运营良好,路面密实平整,取得了良好的经济和社会效益。江苏省于2016年发表了《泡沫温拌沥青混凝土路面施工技术规范》。[8]-[9]

如今越来越多的沥青路面用改性沥青路面铺筑,在泡沫温拌领域,改性泡沫沥青逐渐成为研究的焦点之一。[10]目前的国内外研究者对泡沫温拌沥青混合料技术研究很多,但所采用的实验方法、评价指标等大多存在差异。研究内容大多集中在沥青发泡试验、泡沫沥青混合料的目标级配范围、配合比设计、性能评价及其施工工艺上,并且较多的研究样本都是集中在基质沥青或其他品种的沥青研究,对改性沥青发泡效果的研究还较少,这也是本课题所要研究的方向。

参考文献

[1] Abdullah G M S, Wahhab A A. Evaluation of foamed sulfur asphalt stabilized soils for road applications[J]. Construction amp; Building Materials, 2015, 88:149-158.

[2]乔卫华.泡沫沥青发泡机理及其混合料性能的研究[D].2015.

[3]徐世法,李美玲,张丽宾,等.基于泡沫沥青的温拌沥青混合料技术[J].筑路机械与施工机械化,2009,26(1):14-17.

[4]Jenkins K J,Molenaar A,Groot J.Foamed Asphalt Produced Using Warmed Aggregate[J].AAPT,2002,71:444-478.

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