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泡沫沥青冷再生技术因节省能源、绿色环保、工程造价低等优点被广泛应用,但目前关于泡沫沥青冷再生混合料的研究并不充分,多数是基于混合料的宏观性能,通过改变水泥用量,优化级配等方法改善混合料的路用性能。然而,泡沫沥青冷再生混合料内部结构复杂,其性能受到泡沫沥青胶浆黏附性能、RAP表面沥青老化程度及RAP温度等诸多因素的影响,仅从混合料路用性能进行的研究无法揭示泡沫沥青冷再生混合料性能不佳的内在机理。鉴于此,本文基于泡沫沥青与老化沥青之间的融合黏结特性,对泡沫沥青冷再生混合料的性能展开研究。首先,研究了发泡温度、发泡用水量对沥青发泡特性的影响,以膨胀率和半衰期作为发泡效果评价指标。通过发泡试验结果分析,得到发泡温度、发泡用水量对膨胀率、半衰期的影响及其相关性,确定最佳发泡温度及发泡用水量。其次,采用正交设计方法从新旧沥青融合黏结角度研究了粉胶比,沥青老化程度及RAP温度3个因素对泡沫沥青与老化沥青黏附特性的影响。其中,利用自研测试设备获取了泡沫沥青胶浆与老化沥青之间的黏附强度,通过极差分析及方差分析查明了粉胶比对泡沫沥青胶浆与老化沥青黏附性能影响程度最大,其次是RAP温度,沥青老化程度影响最小。其中粉胶比为2:1的泡沫沥青胶浆,RAP温度为50℃,老化程度为85min RTFOT+10hPAV的老化沥青黏附性能最佳。再者,进行泡沫沥青冷再生混合料配合比设计,通过试验确定最佳油石比及最佳拌和用水量。基于新旧沥青黏结试验结果,得到粉胶比对泡沫沥青胶浆与老化沥青黏附性能影响最大,设计不同粉胶比再生混合料,结合泡沫沥青冷再生混合料干/湿劈裂强度试验确定混合料的最佳粉胶比为2:1。最后,基于新旧沥青黏结试验中泡沫沥青胶浆与老化沥青破坏失效界面未出现完全黏附失效的研究结果,设计3种不同的拌和工艺,采用冻融劈裂,车辙及无侧限抗压强度试验分析了拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能的影响。结果表明,拌和工艺对冷再生混合料路用性能具有显著影响。