溫拌瀝青混合料的應用與研究

摘 要：通過對Aspha-Min溫拌劑的工作機理分析和室外、室內實驗研究來驗證溫拌瀝青各項指標的設定；以及施工后成型瀝青混合料水穩定性、高溫穩定性和低溫抗裂穩定性，從而對本施工技術起到指導作用。

關鍵詞：溫拌瀝青 溫拌劑 指標 穩定性

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（c）-0028-04

1 溫拌瀝青混合料的應用背景

為了確保嘉興至紹興跨江公路通道2013年春運時的行車安全，沽渚樞紐（H、C匝道）瀝青混合料必須要在2012年12月中旬～2013年元月中旬實施攤鋪。而這個季節的氣溫很低，不適宜常規的瀝青混合料施工。公司計劃在瀝青混合料中擬外摻0.3%的Aspha-Min溫拌劑，來改善瀝青混合料的和易性，從而降低瀝青混合料的拌合、碾壓溫度，同時不影響瀝青混合料的路用性能。

2 Aspha-Min溫拌劑的工作機理及優勢

本工程擬采用的溫拌劑為Aspha-Min，該技術不必改變現有熱拌廠的設備，在混合料里用了總量的0.3%的Aspha-min，就能潛在地降低約30 ℃的生產和施工溫度；由于Aspha-min特殊的結構性質，水分能在長達6～7小時的時間內逐漸釋放，保持混合料的施工長久性。溫拌瀝青混合料的優點：（1）降低生產成本；（2）減少瀝青老化，改善路用性能；（3）減少氣體以及粉塵的排放量，降低環境污染、改善工人工作環境。

3 溫拌瀝青混合料的室內試驗

本次低溫施工的瀝青混合料的類型有SUP-25道路瀝青混合料、SUP-20改性瀝青混合料和SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石三類。選后兩類進行室內試驗，根據試驗結果指導試驗。

3.1 試驗目的

（1）給定的溫拌劑和實際使用的礦料、改性瀝青拌制的溫拌瀝青混合料進行不同溫度下成型，回歸分析得出對應的有效壓實溫度范圍。

（2）試驗分析溫拌瀝青混合料的性能變化。

通過旋轉壓實體積指標、馬歇爾的物理和力學指標指標、高溫穩定性（車轍）、低溫抗裂性、抗水損害等比對試驗分析溫拌瀝青混合料的性能變化。

（3）根據試驗結果推薦溫拌瀝青混合料的拌和、出料和碾壓溫度。

3.2 試驗方案

Aspha-Min溫拌劑摻加劑量按瀝青混合料的0.3%控制。

（1）按比例配制好的礦料放入烘箱，保溫和加溫控制溫度（成型溫度≥145 ℃時，按170 ℃～175 ℃；其他按155 ℃。）。

（2）改性瀝青加熱溫度為155 ℃～165 ℃。

（3）將預熱礦料與Aspha-Min溫拌劑同時加入拌和鍋內進行干拌，干拌控制時間設為不少于2 min；若是SMA-13，再加纖維干拌。

（4）將加熱好的改性瀝青加入拌和鍋內，濕拌控制時間為2.5～3 min。

（5）加入礦粉，拌和控制時間在1～ 1.5 min之間。

（0iLc10zMWEbNjM1jt1B9qQ==6）拌和完成后，稱量按規定成型溫度保溫；SUP-20混合料的成型溫度分別為165 ℃、155 ℃、145 ℃、135 ℃、125 ℃、115 ℃、105 ℃、95 ℃和85 ℃。SMA-13混合料成型溫度分別為：165 ℃、155 ℃、145 ℃、135 ℃、125 ℃、115 ℃和105 ℃。

（7）成型試件：SUP-20混合料按旋轉壓實成型；SMA-13按馬歇爾雙面各擊75次成型。

（8）檢測試件的毛體積相對密度計算孔隙率，尋找各類瀝青混合料的碾壓溫度范圍。

（9）溫拌瀝青混合料的旋轉壓實、馬歇爾的體積指標驗證。

（10）溫拌瀝青混合料的穩定度驗證。

（11）溫拌瀝青混合料的水穩定驗證（殘留穩定度和凍融劈裂試驗）。

（12）溫拌瀝青混合料的動穩定度驗證（車轍試驗）。

3.3 試驗結果

（1）SUP-20溫拌改性瀝青混合料的拌和物外觀及碾壓溫度范圍。

在不同溫度下拌和的混合料和易性好，成型的孔隙率結果見表1。

按壓實空隙率<7%控制，有效壓實溫度在100 ℃～155 ℃。

（2）SMA-13溫拌改性瀝青混合料的拌和物外觀及碾壓溫度范圍見表2。

拌和的混合料和易性好并未發現瀝青流淌的現象，壓實度按最大理論相對密度的94%～96.5%控制，有效壓實溫度為110 ℃～165 ℃。

（3）瀝青混合料水穩定性驗證。

瀝青混合料水穩定性驗證按殘留穩定度和凍融劈裂強度比兩個指標驗證。

①SUP-20改性瀝青混合料水穩定性驗證。

殘留穩定度試驗結果見表3，凍融劈裂強度比試驗結果見表4。

②SMA-13改性瀝青混合料水穩定性驗證。

殘留穩定度試驗結果見表5，凍融劈裂強度比試驗結果見表6。

（4）瀝青混合料高溫穩定性驗證見表7。

（5）瀝青混合料低溫抗裂性能驗證結果。

4 溫拌瀝青路面使用效果階段性檢測評估

經過四個月交通運營，于2013年5底指揮部組織有關單位及施工單位等相關人員成立檢查評估小組，對通車路面的使用效果進行一次階段性檢測評估。

4.1 路面外觀情況

檢測小組對溫拌瀝青路面進行徒步檢查，檢查路面表面平整、密實。無松散、坑洞、泛油、擁包等現象。粗細料分布均勻，接縫處緊密、平順。（如圖3）

4.2 路面滲水情況

檢測小組人員對檢查路段進行隨機定點，利用改進型滲水儀進行定量測定，檢測結果詳見表9，滿足《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004的技術要求。（如表8）

4.3 路面芯樣分析

檢測小組為了驗證路面的施工質量，隨機在H匝道上定位兩點、在C匝道上定位一點，進行取芯。從三個芯樣看（如圖4），芯樣表面光滑、密實，層層粘結牢固，每層混合料的骨料分布均勻、細礦料緊密地填充在粗骨料的間隙中，混合料處于嵌擠狀態，同時未發現明顯的層位移動及顆粒破碎現象。

對芯樣進行檢查壓實度檢測，檢測結果見表9，滿足《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004的技術要求。

4.4 路面抗滑情況

檢測小組對運營的溫拌瀝青路面抗滑性能指標的了解，采用擺式儀測路面的擺值（圖5）和路面的構造深度（圖6），經過檢測，結果滿足現行的技術規范要求。檢測結果見表9和表10。

4.5 路面車轍情況

檢測小組為了了解運營4個月的溫拌瀝青路面的車轍情況，運用簡易的3 m直尺測最大間隙的方法（圖7），檢測輪跡帶車轍深度。檢測結果見表6，最大車轍深度為3.0 mm，按車轍的定義目前未發展到路面車轍的范疇。

5 階段性評價結論

檢測評估小組通過檢查溫拌瀝青混合料專題試驗報告、施工拌合樓檢測數據、現場施工控制記錄、成型實體質量檢測和運營過程的實體質量檢測結果，經過反復討論及研究通過如下結論。

（1）溫拌瀝青混合料在特定的溫度環境下成型的旋轉壓實（中、下面層）、馬歇爾試驗、水穩定性、高溫穩定度及低溫彎拉應變等技術指標均滿足現行的規范—《公路瀝青路面施工技術規范》JTG F40-2004和紹興跨江公路通道南岸接線第6合同段兩階段施工圖設計的技術要求。

（2）三層溫拌瀝青混合料拌合質量均勻、穩定，為確保施工質量打下堅實基礎。

（3）溫拌瀝青混合料運輸、攤鋪、碾壓科學得當，保證了施工質量在過程中控制。

（4）溫拌瀝青混合料成型實體質量，經過施工自檢、交工驗收檢測和運營中檢測，技術指標均滿足《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004的技術要求。

（5）溫拌瀝青混凝土路面經過4個月的運營，路面表面仍然平整、密實，未出現松散、坑洞、泛油、擁包等現象，粗細料分布均勻，接縫處緊密、平順。