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泡沫沥青冷再生混合料(Foam cold recycled asphalt mixture)用于道路基层工程材料的历史由来以久,为了充分发挥废旧沥青路面材料(RAP)的残余性能,使再生后的泡沫沥青冷再生混合料在天津高速的应用性能更加优良,本研究依托天津高速大中修沥青路面再生工程,对泡沫沥青冷再生混合料进行了配合比优化设计,确定了泡沫沥青冷再生混合料的最佳养生方式,探究了提升泡沫沥青冷再生混合料性能的措施。首先对回收废旧沥青路面材料(RAP)性能进行评价。同时,根据天津高速公路大中修路面再生工程的设计要求,选取了三种类型的泡沫沥青冷再生混合料矿料配合比。依据目标RAP掺配率,探究了泡沫沥青用量对混合料性能的影响。通过对不同泡沫沥青用量制备的沥青混合料试件进行劈裂强度、水稳定性和疲劳强度试验,试验结果表明随着泡沫沥青用量的增加,泡沫沥青冷再生混合料的水稳定性和劈裂强度均先升高后降低,疲劳寿命整体下降。通过将2.36mm以下各筛孔通过率降低1%~5%,节省细集料用量4%~8%,优化了冷再生混合料级配范围,进行了泡沫沥青冷再生混合料配合比设计。为提高天津高速公路大中修沥青路面再生工程的压实度,按传统马歇尔方法和振动压实法分别成型了泡沫沥青冷再生混合料。本研究通过最大干密度、最佳含水率的相关关系,确定了工程采用的最佳压实工艺。试验结果表明与马歇尔法相比,采用振动压实法的冷再生混合料劈裂强度提高了30%左右,提高水稳定性5.7%~16.1%,提高动稳定度次数30.7%~51.0%,有利于提前结束养生。为了提升沥青混合料的性能选择加入水泥,加入水泥后研究了不同掺量下的泡沫沥青冷再生各项路用性能的变化,并通过单因素方差分析得到水泥掺加后,混合料的初期强度以及其抗水损能力发生了明显的改善;随着水泥含量的增加,混合料强度、高温稳定性、水稳定性均有提升;水泥的掺加会使沥青混合料的低温抗裂性能降低;结合沥青混合料路用性能的规范要求,建议在泡沫沥青冷再生中添加水泥,水泥含量控制在1%~2%之间。同时,进行了室内加速养生泡沫沥青冷再生混合料模拟研究,通过与自然养生周期下泡沫沥青冷再生混合料的性能对比,以加速养生条件与自然养生条件下混合料的性能差为判据,最终得到60℃养生24h作为最佳室内加速养生方式。最后在天津某高速应用泡沫沥青冷再生混合料进行施工,对施工工艺和流程进行优化,并验证了室内加速养生方式的可行性。并对路面进行现场测试。