本申请要求2015年12月31日提交的美国临时申请no.62/273,742的权益，并且还要求2016年12月6日提交的美国专利申请no.15/370,683的权益。本
技术领域：
通常涉及泡沫沥青组合物、包含所述泡沫沥青组合物的再生沥青组合物、包含所述泡沫沥青组合物的沥青路面及使用所述泡沫沥青组合物来形成沥青路面的方法。更特别地，本
技术领域：
涉及提供具有卓越的抗变形性能的沥青路面的泡沫沥青组合物和使用所述泡沫沥青组合物来形成沥青路面的方法。
背景技术：
：沥青组合物一般被采用为用于道路建设和维护的铺装材料。典型地，经常被称为“沥青粘合剂”或“沥青水泥”的沥青与集料混合以形成在沥青铺装中使用的材料。由铺装人员处理和使用这种材料来产生沥青路面。沥青路面传统地包含通过集料与沥青的粘附而被保持在沥青的连续相之内的集料层。根据道路维护或更换而形成的沥青路面经常包含作为被设置在传统的热拌沥青混合料（hma）层的下面的基础层的再生沥青层。包括就地冷（cold-in-place）和厂拌冷（cold-in-plant）技术的冷再生技术一般被采用以形成再生沥青层，其中再生沥青路面（rap）被粉碎并且用泡沫沥青组合物在诸如活性填料（例如水泥、石灰等）的其他可选成分以及新拌集料当中重新组成。泡沫沥青组合物通常能够实现rap与其他可选成分在大约10℃至大约50℃的周围处理温度下的均匀混合和粘合。在这样相对低的温度下的处理，以下视为“低温”或“冷”处理，使得能量损耗和有害排放能够被最小化并且还使得更多的rap代替新拌集料而被使用，同时仍然实现目标的物理性能。目前，采用以形成再生沥青层的泡沫沥青组合物由水和沥青组成。通常已被接受的是，没有进一步的改性剂（例如弹性材料的添加剂）能够被包含在泡沫沥青组合物中，因为这样的添加剂抑制有效的发泡。然而，使用传统泡沫沥青组合物来形成的再生沥青层通常展示差的永久变形阻力，从而导致在沥青路面，尤其是遭受重交通负荷和渠化交通的沥青路面中随时间形成车辙。为了说明可归因于再生沥青层的车辙趋势，hma层的厚度通常被调整为满足抗车辙的性能目标，其中，为了实现至少5000周期/mm的抗车辙性能的目的，hma层的厚度典型为超过8cm，如根据针对公路工程的沥青和沥青混合料的测试方法以及工业标准jtge20-2011规范（中国）的t0719-2011所测量的那样。因此，期望提供泡沫沥青组合物、再生沥青组合物、沥青路面以及使用具有最大化的抗车辙性能的泡沫沥青组合物来形成沥青路面的方法。此外，其他期望的特征和特性根据结合附图和该
背景技术：
而得到的随后的详细描述和所附权利要求将变成显而易见的。技术实现要素：在本文中提供了泡沫沥青组合物、再生沥青组合物、沥青路面以及使用泡沫沥青组合物来形成沥青路面的方法。在一个实施方案中，泡沫沥青组合物包含基础沥青成分和氧化的高密度聚乙烯。泡沫沥青组合物处于胞状基质形式。在另一个实施方案中，沥青路面包含再生沥青层。再生沥青层包含泡沫沥青组合物和再生沥青成分。泡沫沥青组合物包含基础沥青成分和氧化的高密度聚乙烯。在另一个实施方案中，形成沥青路面的方法包括：将基础沥青成分与氧化的高密度聚乙烯组合以形成沥青混合料。沥青混合料、水和压缩空气被发泡以形成泡沫沥青组合物。泡沫沥青组合物和再生沥青成分被组合以形成再生沥青组合物。用再生沥青组合物来形成再生沥青层。附图说明以下将结合下面的附图来描述各种实施方案，其中相同的数字表示相同的要素，并且其中：图1是根据一个实施方案的沥青发泡设备和形成泡沫沥青组合物的过程的示意图；图2是根据一个实施方案的沥青路面的示意横截面侧视图；以及图3是根据一个实施方案的重新铺装设备和采用就地冷技术来形成沥青路面的过程的示意图。具体实施方式下面的详细描述在实际上仅仅是示例性的并且不旨在限制泡沫沥青组合物、包含该泡沫沥青组合物的沥青路面以及使用该泡沫沥青组合物来形成沥青路面的方法。此外，不旨在由在前述
背景技术：
或下面的详细描述中呈现的任何理论来束缚。在本文中提供了泡沫沥青组合物、再生沥青组合物、沥青路面以及使用该泡沫沥青组合物来形成沥青路面的方法，其提供最大化的抗车辙性能。特别地，除了基础沥青成分之外，所述泡沫沥青组合物还包含氧化的高密度聚乙烯（oxhdpe），其中所述oxhdpe为再生沥青层提供最大化的抗车辙性能，其中使用所述泡沫沥青组合物和再生沥青路面（rap）来形成该再生沥青层。本文所称的泡沫沥青组合物处于胞状基质的形式并且可以通过使用压缩空气、水和泡沫喷嘴来对基础沥青成分和oxhdpe的沥青混合料进行发泡来形成。本文所称的rap是从正在被维修、更换或移除的现有结构（例如现有道路、停车场等）得到的粉碎的沥青路面。当在包含覆盖在再生沥青层上面的热拌沥青混合料（hma）层的沥青路面中使用时，在本文中描述的再生沥青层的最大化抗车辙性能使得目标抗车辙性能能够用比传统地对于满足沥青路面的目标抗车辙性能所必需的hma层更薄的hma层来实现。进一步，在实施方案中，除了oxhdpe之外，不同于所述氧化高密度聚乙烯并且从氧化低密度聚乙烯（oxldpe）、非氧化聚乙烯均聚物或者其混合物中选择的附加聚乙烯也被包含在所述泡沫沥青组合物中。与传统的再生沥青层相比，附加聚乙烯出乎意料地提供具有最大化的间接抗拉强度的再生沥青层并且最小化所述泡沫沥青组合物在160℃下的粘性以增强rap的表面涂层，由此进一步增强再生沥青层。如以上间接提到的，所述泡沫沥青组合物包含基础沥青成分和oxhdpe。本文中所称的基础沥青成分是没有聚合物的纯沥青。所述纯沥青经常是石油精炼或精炼后操作的副产品并且包括加气沥青、掺和沥青、破碎的或残余的沥青、石油沥青、丙烷沥青、直馏沥青、热沥青等。在实施方案中，所述基础沥青成分以基于干燥的所述泡沫沥青组合物的总重量的大约88至大约98重量%，诸如大约92至大约98重量%的量存在于所述泡沫沥青组合物中。oxhdpe被提供在所述泡沫沥青组合物中以将最大化的抗车辙性能提供给使用该泡沫沥青组合物来形成的再生沥青层。在实施方案中，本文中所称的oxhdpe是具有大约0.97至大约1.01g/cm3的密度的氧化的聚乙烯。在实施方案中，oxhdpe具有大约1000至大约30,000道尔顿（诸如大约1000至大约10,000道尔顿）的数均分子量（mn）。进一步，在实施方案中，oxhdpe可以具有大约5至大约50（例如，大约5至大约50mgkoh/g的酸值），并且更优选地大约15至大约40（例如，大约15至大约40mgkoh/g的酸值）的氧化程度，例如如由酸值数（acidnumber）所说明的羧基含量。根据传统技术可以使用酚酞作为指示剂通过用0.1n氢氧化钾（koh）醇溶液来滴定oxhdpe的溶液到视觉上“粉红的”终点来确定酸值数。在实施方案中，如根据astmd4402所测量的那样，oxhdpe在150℃下具有大约100至大约20000cp的粘性。合适的oxhdpe的实例包括但不限于由总部位于morristown,n.j.的honeywellinternationalinc.生产的honeywelltitan®7456、honeywelltitan®7686、honeywelltitan®7376、honeywelltitan®7608、honeywelltitan®7709和honeywelltitan®7410氧化的高密度聚乙烯均聚物。在实施方案中，所述泡沫沥青组合物进一步包含不同于所述氧化的高密度聚乙烯的附加聚乙烯。所述附加聚乙烯可以被提供在所述泡沫沥青组合物中以调整除了包含所述泡沫沥青组合物的再生沥青层的抗车辙之外的物理性质。更具体地，发现通过在所述泡沫沥青组合物中包含oxhdpe，与使用传统泡沫沥青组合物形成的传统再生沥青层相比，使用该泡沫沥青组合物形成的再生沥青层的间接抗拉强度（its）降低。然而，也出乎意料地发现通过包含所述附加的聚乙烯，至少与使用传统的泡沫沥青组合物形成的传统再生沥青层的its性能相同的its性能能够被实现，经常还观察到增加的its性能。据信its可能与破裂和场地路面潮湿损害相关。可以从非氧化的聚乙烯均聚物、氧化的低密度聚乙烯（oxldpe）或其组合中选择附加聚乙烯。在实施方案中，所述附加聚乙烯是oxldpe并且可以具有大约0.84至大约0.95g/cm3的密度。在实施方案中，oxldpe具有大于1000至大约10000道尔顿（诸如大约1000至大约5000道尔顿）的数均分子量（mn）。进一步，在实施方案中，oxldpe可以具有大约5至大约30（例如，大约5至大约30mgkoh/g的酸值），并且更优选地大约10至大约20（例如，大约10至大约20mgkoh/g的酸值）的氧化程度，例如如由酸值数所说明的羧基含量。根据传统技术可以使用酚酞作为指示剂通过用0.1n氢氧化钾（koh）醇溶液来滴定oxldpe的溶液到视觉上“粉红的”终点来确定酸值数。在其他实施方案中，所述附加聚乙烯是非氧化的聚乙烯均聚物并且在140℃下可以具有大约0.87至大约0.98g/cm3的密度以及大约10至大约7000cp的粘性，如根据astmd4402所测量的那样。合适的附加聚乙烯的具体实例包含honeywelltitan®7183、honeywelltitan®7595和honeywelltitan®7984氧化的低密度聚乙烯以及honeywelltitan®7287、honeywelltitan®7205和honeywelltitan®7467非氧化的聚乙烯均聚物。在实施方案中，存在于泡沫沥青组合物中的所有聚合物物质的组合的量（即，所有oxhdpe和附加聚乙烯的总量）是基于干燥的所述泡沫沥青组合物的总重量的大约2至大约10.5重量%，诸如大约2至大约8重量%。在实施方案中，oxhdpe与附加聚乙烯在所述泡沫沥青组合物中的重量比是大约1：3至大约2：1，诸如大约1：2至大约2：1或者大约1：3至大约1：1。在一个实施方案中并且参考图1，使用包含泡沫喷嘴12的传统沥青发泡设备10，通过将包含所述基础沥青成分、oxhdpe以及可选的附加聚乙烯的沥青组合物16引入到泡沫喷嘴12来产生所述泡沫沥青组合物14。在示出的实施方案中，oxhdpe以及可选的附加聚乙烯与基础沥青成分16结合以形成沥青混合料16。使用水18和压缩空气20来对沥青混合料16进行发泡以形成以胞状基质形式的泡沫沥青组合物14。在实施方案中，沥青组合物16被加热到大约150℃至大约170℃的温度并且在例如大约0.3mpa的压力下被泵送到混合区，在所述混合区中沥青组合物16与水18和压缩空气20混合。在实施方案中，水18以基于水和存在于沥青混合料16中的所有成分的组合总重量的大约2至大约5重量%（诸如大约2至大约4重量%）的量与沥青混合料16混合。在实施方案中，在发泡期间（即在从发泡喷嘴的出口处）沥青混合料16的温度是大约140至大约180℃，诸如大约155至大约165℃。在实施方案中，沥青混合料16包含附加聚乙烯并且沥青混合料16具有在60℃的温度下的至少大约30,000pa·s的粘性以及在160℃的温度下的至少大约150cp的粘性，其中粘性根据astmd4402来确定。已经发现，与在其中排除附加聚乙烯而仅仅存在oxhdpe的实施方案相比，附加聚乙烯的存在可以降低沥青混合料16在160℃下的粘性。160℃的温度是在发泡期间基础沥青成分16的典型温度，并且不受任何特别的理论所束缚，据信沥青混合料16在这个温度下的降低的粘性导致在再生沥青层24的形成期间的更有效发泡以及更好的rap涂布，由此引起最大化的its性能。另外，oxhdpe将沥青混合料16在大约60℃的温度下的粘性最大化，并且不受任何特别的理论所束缚，据信沥青混合料16在60℃下的最大化的粘性引起最大化的抗车辙性能。照此，据信oxhdpe和附加聚乙烯两者的存在将再生沥青层以及进而包含所述再生沥青层的沥青路面22的抗车辙与its性能最大化。在实施方案中并且在继续参考图1的情况下参考图2，所述泡沫沥青组合物14被采用在再生沥青组合物中，该再生沥青组合物进而被采用在沥青路面22中，所述沥青路面22包含再生沥青层24和设置在所述再生沥青层24之上的热拌沥青混合料（hma）层26。在实施方案中，再生沥青组合物和再生沥青层24包含泡沫沥青组合物14和再生沥青成分，诸如rap。附加的成分（诸如，但不限于活性填料和新拌集料）也可以被包含在所述再生沥青组合物中。合适的活性填料包含但不限于水泥、石灰等。“集料”是用于诸如，例如沙子、砂砾或碎石的矿物材料的集合术语，所述矿物材料与沥青粘合剂组合以形成沥青铺装材料。集料可以包括自然集料、制造的集料或其组合。自然集料典型地是从露天挖掘（例如石矿场）提取的矿石，其通过机械破碎而被减小到可用的大小。制造的集料典型地是其他制造过程的副产品，诸如来自冶金过程（例如，钢铁、锡以及铜生产）的矿渣。制造的集料还包含特色材料，所述特色材料被生产以具有在自然矿石中没有发现的特别的物理特性，诸如，例如低密度。在实施方案中，再生沥青层24由所述再生沥青组合物来形成，所述再生沥青组合物包含以基于所述再生沥青组合物的总重量的大约2至大约5重量%（诸如大约2至大约4重量%）的量的泡沫沥青组合物。所述再生沥青成分可以以基于所述再生沥青组合物的总重量的大约50至大约98重量%（诸如大约70至大约98重量%）的量存在于再生沥青组合物中。可选的附加成分可以以基于所述再生沥青组合物的总重量的大约0至大约50重量%（诸如大约0至大约30重量%）的量存在于所述再生沥青组合物中。hma层26包含传统的沥青混合料并且根据传统的技术被形成。例如，传统的hma可以具有93-96%的集料和4%-7%的沥青或以上描述的沥青混合料16。混合温度可以是大约140至大约190℃。如以上间接提到的，如在本文中描述的泡沫沥青组合物提供具有最大化的抗车辙性能的再生沥青层24，并且在实施方案中，还提供最大化的its性能。例如，在实施方案中，再生沥青层24在60℃的温度下具有至少5000周期/mm的抗车辙性能。可以使用具有5厘米的宽度的车轮的车轮跟踪机器根据针对公路工程的沥青和沥青混合料的测试方法以及工业标准jtge20-2011规范（中国）的t0719-2011来测量抗车辙性能。0.7mpa的压力被施加到具有30cm的长度和5cm的厚度的再生沥青层24样本。车轮跟踪机器的车轮以每分钟通过42次的速度来移动。测试被执行达1小时并且车辙在预定的周期间隔下被观察。以在最近15分钟内产生1mm的车辙的深度所需要的平均周期数来测量抗车辙性能。在实施方案中，再生沥青层24具有至少0.45mpa的its，如根据astmd6931-12所测量的那样。如以上间接提到的，给定了再生沥青层24的最大化的抗车辙，以及可选的最大化的its性能，据信更薄的hma层可以被采用同时仍然实现沥青路面的期望的抗车辙性能，以及可选的期望的its性能。更具体地，在实施方案中，hma层26具有4至小于8cm的厚度28，再生沥青层24具有大约10至大约18cm的厚度30，并且再生沥青层24具有至少5000周期/mm的抗车辙性能，如根据如以上描述的测试程序所测量的那样。在进一步的实施方案中，也存在附加聚乙烯，并且再生沥青层24具有至少0.45mpa的its，如根据astmd6931-12所测量的那样。在实施方案中并且在继续参考图1和2的情况下参考图3，通过将基础沥青成分和氧化的高密度聚乙烯组合以形成沥青混合料16并且使用水18和压缩空气20来对沥青混合料16进行发泡以形成泡沫沥青组合物14来使用传统的重新铺装设备36形成沥青路面22，如在图1中所示出的那样并且如以上关于产生泡沫沥青组合物14的示例性方法所描述的那样。参考图3，泡沫沥青组合物14和再生沥青成分32被组合以形成再生沥青组合物34。用再生沥青组合物34来形成再生沥青层24。在实施方案中，组合以形成沥青混合料16、发泡、组合以形成再生沥青组合物34以及形成再生沥青层24的步骤是在大约10℃至大约50℃的环境温度下进行的，尽管可以理解个别的成分和组合物的内部温度可能显著地大于50℃。在实施方案中并且尽管没有在图3中示出，hma层26通过传统的技术被形成在再生沥青层24之上。实施例a通过将基础沥青成分加热到大约160℃的温度来制备泡沫沥青组合物（fac）（为了在表ai中的对比faca），然后添加oxhdpe以形成沥青混合料（为了在表ai中的faca）。相应的基础沥青成分和沥青混合料被提供给泡沫沥青机器，然后使用水和压缩空气进行发泡以形成fac。表ai提供包含在fac中的成分的列表，其中所有以重量%表示的量都基于fac的总重量。表ai基础沥青成分oxhdpe1水对比faca97.5602.44faca92.175.532.30基础沥青成分是zh70#，当地的中国基础沥青，在25℃下具有60至80的渗透（0.1mm）。oxhdpe1是具有0.99g/cm3的密度的honeywelltitan®7686。包含在表ai中列举的相应的fac的成分的把水包含在内的沥青混合料（am）的粘性，被列举在表aii中并且根据astmd4402在60℃和160℃下被测量。表aii粘性（在60℃下）(pa·s)粘性（在160℃下）(cp)对比ama198135ama>50000175使用在表ai中示出的泡沫沥青组合物来制备再生沥青组合物，并且由再生沥青组合物来形成再生沥青层。为了制备再生沥青组合物，沥青混合料（am）被泵送到泡沫沥青机器。泡沫沥青组合物被形成并且与如以下在表aiii中所列举的附加成分混合，其中所有以重量%表示的量基于产生的再生沥青组合物的总重量。表aiii对比例实施例对比fac.a2.500.00fac.a0.002.50rap76.5676.56活性填料1.911.91粗的新拌集料10.5310.53细的新拌集料8.618.61活性新拌填料是水泥。粗的新拌集料是具有10mm-30mm的常规大小的集料。细的新拌集料是具有0mm-5mm的常规大小的集料。由再生沥青组合物形成的再生沥青层的物理性质被测试，如在表aiv中示出的那样。可以使用具有5厘米宽度的车轮的车轮跟踪机器根据传统的测试来测量抗车辙性能。0.7mpa的压力被施加到具有30cm的长度和5cm的厚度的再生沥青层24样本。车轮跟踪机器的车轮以每分钟通过42次的速度移动。测试被执行达1小时并且车辙在预定的周期间隔下被观察。以产生1mm的车辙的深度所需要的周期数来测量抗车辙性能。its根据astmd6931-12被测量。its比率（itsr）作为湿its与干its的比率而被测量，其中its根据astmd6931-12被测量。湿its通过在25℃水浴中浸泡样本达24小时而被测量。表aiv对比例a实施例a抗车辙，周期/mm45079267its，mpa0.420.37itsr，%7775实施例b在这个实施例中，以与以上在实施例a中描述的相同的方式，但是用对oxhdpe以及oxhdpe与使用的一些附加聚合物的组合的替代物来制备fac。表bi提供包含在fac中的成分的列表，其中所有以重量%表示的量都基于fac的总重量。表bi基础沥青成分oxftoxldpehomo.peoxhdpe1oxhdpe2水对比facb197.56000002.44对比facb292.175.5300002.30对比facb392.1705.530002.30对比facb492.17005.53002.30facb192.170005.5302.30facb292.1700005.532.30facb392.1702.7602.7602.30facb492.1704.1501.3802.30facb592.17002.762.7602.30facb692.174.15001.3802.30oxft是氧化的费托腊（frisch-tropschwax）。oxhdpe2是具有0.98g/cm3的密度的honeywelltitan®7456。oxldpe是具有0.93g/cm3的密度的honeywelltitan®7183氧化的ldpe。homo.pe是具有0.91g/cm3的密度的honeywelltitan®7287非氧化的均聚物聚乙烯。包含在表ai中列举的相应的fac的成分的把水包含在内的沥青混合料（am）的粘性，被列举在表bii中并且根据astmd4402在60℃和160℃下被测量。表bii粘性（在60℃下）(pa·s)粘性（在160℃下）(cp)对比amb1198135对比amb2136101对比amb3515126.7对比amb4883125amb1>50000175amb2>50000192amb3>50000140.8amb431000135amb542800146amb641080115.8使用在表bi中示出的泡沫沥青组合物来制备再生沥青组合物，并且以与以上在实施例a中描述的相同的方式由再生沥青组合物来形成再生沥青层。为了形成再生沥青组合物，泡沫沥青组合物被形成并且与如以下在表biii中列举的附加成分混合，其中所有以重量%表示的量基于产生的再生沥青组合物的总重量。表biii对比例b1实施例b1实施例b2实施例b3实施例b4实施例b5对比facb12.500000facb102.50000facb3002.5000facb40002.500facb500002.50facb6000002.5rap76.5676.5676.5676.5676.5676.56活性填料1.911.911.911.911.911.91粗的新拌集料10.5310.5310.5310.5310.5310.53细的新拌集料8.618.618.618.618.618.61由再生沥青组合物形成的再生沥青层的物理性质被测试，如在表biv中示出的。抗车辙性能、its以及itsr如以上在实施例a的上下文中所阐述的那样被测量。表biv对比例b1实施例b1实施例b2实施例b3实施例b4实施例b5抗车辙,周期/mm304460196966392932343619its，mpa0.480.410.510.560.540.54itsr，%77.58988.57577.875虽然在前述详细描述中呈现了至少一个示例性实施方案，但是应该理解存在大量的变型。还应该理解所述一个或多个示例性实施方案仅仅是实例，并且绝不不旨在限制范围、适用性或配置。更确切地说，前述详细描述将给本领域的技术人员提供用于实施示例性实施方案的方便的路线图。应该理解的是在不脱离如在所附的权利要求中所阐述的范围的情况下，在示例性实施方案中描述的要素的功能和布置中可以进行各种改变。当前第1页12