引言
在中国的高等级路面中,沥青混凝土路面所占的比例逐年增加。与此同时,一些早期修建的沥青路面已经达到设计寿命,新建道路也因种种原因而提前损坏,不得不对其进行大中修。大量的路面铣刨旧料、以及重新铺筑沥青混凝土路面所需的大量石料,会带来很大的资源压力。实践证明,用泡沫沥青对铣刨废料进行就地冷再生利用,不仅可以解决上述问题,而且能节约能源、保护环境,带来巨大的经济和社会效益。
另外,我国现有的高等级公路中,半刚性基层占绝大多数,其裂缝的产生使得一系列的路面病害相继出现,而目前又没有非常得力的措施阻止这种病害的发生。吸收国外的成功经验,铺筑柔性基层可以从根本上解决这个问题。而且交通部也在鼓励各地加强柔性基层的试验研究,在试验路段铺筑成功的基础上加以推广。
目前,泡沫沥青就地冷再生技术已经在各地得到了推广应用。
沥青发泡的机理分析
沥青发泡的基本过程是:
1. 当冷水与高温沥青接触时,会发生连锁反应,热沥青与水滴表面发生热量交换,使水滴迅速加热至100℃,同时沥青冷却。
2. 沥青传递的热量超过蒸汽替热,导致体积膨胀。
3. 膨胀腔里的蒸汽泡在一定压力下压入沥青的连续相。
4. 溶有大量蒸汽泡的沥青从喷嘴喷出。
5. 压缩蒸汽的膨胀使略有变凉的沥青形成薄膜,并依靠薄膜的表面张力将气泡完全裹附。
6. 在膨胀过程中,沥青膜产生的表面张力抵抗蒸汽压力直到一种平衡状态。由于沥青与水的低导热性,这种平衡一般能够维持数秒的时间,所以发泡过程中产生的大量气泡将以一种亚稳定态的形式存在,最终泡沫会破灭。
7. 泡沫沥青在发泡后的物理性质会暂时发生变化,其粘度显著降低,可以方便地与冷湿料拌和均匀。
实际上,泡沫沥青并不是一种新的沥青粘结料,而是一种新技术应用所带来的产物。
泡沫沥青冷再生技术的关键就是要使沥青产生较好的发泡效果,才能更好地发挥其作用。