溫拌瀝青混合料技術(shù)應(yīng)用

樂雪萍，劉大鵬

(江西省高速公路投資集團(tuán)有限責(zé)任公司)

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溫拌瀝青混合料技術(shù)應(yīng)用

樂雪萍，劉大鵬

(江西省高速公路投資集團(tuán)有限責(zé)任公司)

從對比角度分析了溫拌瀝青混合料的應(yīng)用價值，從優(yōu)勢到試驗對比，再到實際工程的應(yīng)用，都可以看出溫拌瀝青混合料技術(shù)的應(yīng)用價值，其不僅僅可以提高效率節(jié)約成本，更可以提高公路工程的質(zhì)量。

溫拌瀝青；優(yōu)勢分析；試驗對比；應(yīng)用效果

1 溫拌瀝青混合料在實際適應(yīng)性分析

1.1 研究思路

對溫拌瀝青混合進(jìn)行性能研究選擇了普通的材料，其溫拌劑不會對瀝青本身的理化性能產(chǎn)生破壞，在研究中選擇常見的混合料，并控制其溫度滿足溫拌瀝青混合料的施工要求，設(shè)計溫度為礦料150 ℃、瀝青料145 ℃，模擬拌合溫度145 ℃，模擬攤鋪溫度135 ℃，摻入的溫拌劑為有機(jī)添加劑(Sasobit)和分子溫拌劑(EvothermTM)，以下簡稱為S和E材料，另選擇一種常用熱拌瀝青材料，形成三個對比組，完成后利用相關(guān)性能檢測試驗對其進(jìn)行高溫、水穩(wěn)定、低溫性進(jìn)行研究分析。

1.2 高溫性能研究

高溫性能對于路面而言是一種抵抗變形的能力，因為路面會在車輛活載的不斷作用下出現(xiàn)一種永久性的形變，如果路面的高溫性能突出可以抵抗這樣的形變，即在荷載作用后恢復(fù)原有的形態(tài)。在試驗中選擇標(biāo)準(zhǔn)試塊的兩種溫拌瀝青材料、熱拌瀝青材料，進(jìn)行車轍測試，獲得的結(jié)果顯示兩種溫拌瀝青混合料的動態(tài)穩(wěn)定性較好，明顯高于熱拌瀝青。

這是因為瀝青高溫穩(wěn)定性的影響因素是材料的物理結(jié)構(gòu)，溫拌瀝青可以提供一種更好的粘合效果，將瀝青與礦料緊密的結(jié)合起來，利用礦料的強度與瀝青的延展性結(jié)合成為一種更加穩(wěn)定的混合型結(jié)構(gòu)，同時材料間形成一種晶體與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以更好的抗拒載荷變形，從而體現(xiàn)整體的動態(tài)穩(wěn)定性。

1.3 水穩(wěn)定性研究

路面材料水穩(wěn)定的檢測多數(shù)利用凍融劈裂的試驗方式進(jìn)行，其測試的參數(shù)代表的是瀝青路面對水侵害的耐受程度。試驗仍然選擇上面的三種測試標(biāo)準(zhǔn)材料，其強度比代表材料的水穩(wěn)定性。試驗的過程選擇規(guī)程要求的壓實裝置進(jìn)行雙側(cè)壓實和進(jìn)行相關(guān)測試，測得材料的劈裂強度。測試的結(jié)果顯示，測得TAR的比例如下，熱拌瀝青為81.33%；E材料為83.3%；S材料為78.1%，可見溫拌瀝青材料在TSR測試中沒有體現(xiàn)與熱拌瀝青之間的較大差異，在試驗測試所得出的結(jié)論看，其滿足實際工程的技術(shù)要求。分析原因，S溫拌劑對瀝青的影響是降低粘度，因此其凝結(jié)后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對松散，所以抗凍融的性能有所降低，而E溫拌劑則較好的利用了親水基、親油基的作用，形成了強度較高的混合材料，因此其抗凍融的效果有所增加，也是自然的。

1.4 抗低溫性能分析

公路建設(shè)的自然環(huán)境是不能任意選擇的，因此在一些低溫環(huán)境下的公路必須具備一定的抗凍性。因此在測試也對溫拌瀝青混合料的低溫性能進(jìn)行了測試，其試驗的方式是低溫彎曲試驗。實驗條件選擇為-15 ℃，速率設(shè)計為60mm/min，集中載荷在中心位置。在測試后獲得對應(yīng)的抗彎強度，其中熱拌瀝青為8.759MPa；E材料為8.65MPa；S材料為8.517MPa，而破壞應(yīng)變排序則是熱拌瀝青>E材料>S材料；其中S材料的低溫性能提升明顯，其增幅比較前兩者達(dá)到了9%左右。

從材料改性機(jī)理看，S溫拌劑可以較大范圍的干預(yù)瀝青材料的粘度，而E溫拌劑則影響相對較小。因此在低溫狀態(tài)下，S材料的強度特征體現(xiàn)的更加明顯，即低溫粘度增加，使得瀝青硬度增加因此低溫性能也就突出。

2 溫拌瀝青混合料技術(shù)在道路施工中的應(yīng)用效果分析

2.1 試驗場地

某公路工程，路面設(shè)計為8m寬，厚度4cm，試驗路段長度200mm，分別選擇普通熱拌瀝青混合料與添加Sasobit的溫拌瀝青混合料，按照材料工藝要求進(jìn)行施工，兩種材料分別鋪設(shè)100m，并進(jìn)行質(zhì)量檢測。

2.2 鋪設(shè)工藝

材料拌合為一次性拌合，熱料施工前進(jìn)行拌合，并一次性拌合并進(jìn)行施工，施工的工藝按照傳統(tǒng)的熱拌合瀝青材料進(jìn)行；溫拌材料則提前一天進(jìn)行拌合，填入Sasobit溫拌劑，用量為材料總重的5%，攪拌60min后靜止，并在第二天使用前再拌合30min，控制溫度為160 ℃；鋪筑的時間選擇為中午的11時，因為施工環(huán)境溫度較低，為10 ℃，所以混合料出料溫度135 ℃，初壓溫度120 ℃，而終壓溫度為65 ℃。施工中碾壓設(shè)備相同，其碾壓的參數(shù)按照材料性質(zhì)進(jìn)行設(shè)定，并保證終壓后的路面指標(biāo)一致。

2.3 效果測試

鋪筑完成后靜置48h，然后不同材料的鋪筑路段進(jìn)行檢測，其中檢測方法鉆心取樣，分析樣本的篩孔通過率、馬歇爾穩(wěn)定度、凍融劈裂度等，分析結(jié)果如表1所示。

表1 材料芯樣試驗結(jié)果對比

從表1可見，施工中二者壓實度因為條件限制都不高，但是溫拌瀝青混合料的孔隙率還是低于熱拌瀝青材料，同時馬歇爾穩(wěn)定度以及凍融劈裂度都要高于熱拌瀝青材料，可以看出前面試驗分析的結(jié)果在實際的施工中可以被驗證，說明溫拌瀝青混合料技術(shù)在實際的應(yīng)用中可以獲得較好的質(zhì)量效果。

3 結(jié)束語

總體看，溫拌瀝青在公路工程中的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢，上述分析從試驗對比到工程施工中體現(xiàn)的各種性能都要優(yōu)于熱拌瀝青混合料，因此應(yīng)在實際的應(yīng)用中開發(fā)更多的溫拌劑，配合溫拌瀝青混合料以及相關(guān)工程應(yīng)用的拓展，以此提高公路施工的環(huán)保性。

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2015-01-18

樂雪萍(1976-)，女，江西泰和人，高級工程師，研究方向:公路橋梁施工管理與試驗檢測。

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1008-3383(2015)09-0010-01