RH 溫拌瀝青混合料的應用技術要點探析

■曹 涌 ■貴州高速公路集團有限公司，貴州 貴陽 550000

熱拌瀝青混合料(HMA)是當前道路工程中應用最為廣泛的路面材料，其具有良好的路用性能，還具有施工快捷、修補方便、行車舒適等優點。但隨著道路工程(特別是城市道路)建設需求的發展，熱拌瀝青混合料也暴露出高溫施工易老化、高溫拌合煙霧多、能源消耗大、不適合低溫施工等諸多缺陷，有必要對其改進［1］。而在拌制瀝青混合料時，通過摻加溫拌劑的方法可以適當降低瀝青混合料的拌合、施工溫度(降低10℃-20℃)，可以彌補熱拌瀝青混合料的缺陷，同時保證溫拌瀝青混合料的路用性能不低于熱拌瀝青混合料。

1 RH 溫拌瀝青技術

溫拌瀝青混合料技術是在熱拌瀝青混合料添加溫拌劑使瀝青混合料可以在較低溫度下拌合和施工。先進的溫拌瀝青技術可以使溫拌瀝青混合料達到熱拌瀝青混合料的性能，但由于其較低的拌合及壓實溫度等環節問題，使溫拌技術成為一個系統問題，在應用時必須確保路面結構和配合比設計、瀝青及集料等原材料、施工壓實等環節控制良好，才能實現路面成品最終的優良性能［2］。為此，通運輸部公路科學研究院開發出了RH 瀝青溫拌改性劑(ES 型和CW 型)，通過添加RH 溫拌瀝青改性劑降低瀝青結合料的高溫粘度，使用常規的拌合技術在較低溫度下拌合溫拌瀝青混合料，可以降低熱拌瀝青混合料的施工溫度，達到節能減排(ES 型)和低溫季節施工(CW 型)促進壓實的目的［3］。RH溫拌(ES 型)使用常規的拌合技術在較低溫度下拌合、攤鋪和碾壓溫拌瀝青混合料，通過降低瀝青結合料的高溫粘度使熱拌瀝青混合料的施工溫度降低30℃左右。RH 溫拌(CW 型)通過比照當地低溫季節的天氣環境，創造了“熱拌溫壓”的技術路線和針對性配方，確保瀝青路面在較低溫度下施工時關鍵的壓實度指標，延長項目實施工期。

2 RH 溫拌改性劑的應用工藝

2.1 試驗室使用方法

為確定瀝青混合料的配合比及路用性能，有必要在工程施工前在實驗室進行試驗測試。由于室內試驗測試用瀝青混合料用量較少，可采用在瀝青混合料拌合過程中添加外摻劑的方法制備溫拌瀝青混合料，即將瀝青加熱到流動態(普通瀝青約為145℃，改性瀝青約為160℃)與礦料混合，然后按比例加入RH 溫拌改性劑，攪拌均勻即可使用［4］。對ES 型，加入RH 溫拌改性劑后的瀝青混合料的拌和及相應的試件成型溫度均降低30℃左右(具體溫度可根據基質瀝青材料繪制粘溫曲線進一步確定)，其他不變。對CW 型，可根據當地天氣條件，采用“熱拌溫壓”的技術路線，即按照正常熱拌溫度拌合混合料，在混合料運輸到現場攤鋪降溫較快時也能確保路面的順利壓實。室內試驗也可以按照現場參數來模擬這一過程，以確定溫拌瀝青混合料的性能。

2.2 溫拌瀝青混合料的拌合樓應用方法

2.2.1 “濕法”應用

RH 溫拌瀝青推薦優先采用“濕法”工藝進行改性，即將RH 溫拌改性劑先加入瀝青灌中制成溫拌改性瀝青，形成均勻的穩定體系后隨時備用。RH 溫拌改性劑為粉末狀顆粒，與瀝青相容性好，投入瀝青中經低速攪拌約30min 后即能夠迅速溶融分散，制備工藝簡單，操作方便。對缺少瀝青罐攪拌裝置的拌合樓，可根據拌合樓的實際情況進行相應的專業改造工藝，使用“氣循環”工藝達到RH 溫拌改性劑快速熔融的效果。

2.2.2 “干法”應用工藝

在不具備“濕法”條件時，也可以采用干投的方法使用RH 溫拌改性劑:即在普通瀝青混合料拌和過程中直接添加RH 生產溫拌改性瀝青混合料，將瀝青溫拌改性過程和混合料拌和生產融為一道工序。“干法”工藝中，RH 摻量一般按照混合料質量的0.1～0.2%使用，投放后不需要進行專門干拌，工藝比其他產品簡單得多。

3 RH 溫拌瀝青混合料在高速公路工程中的應用

某公路工程位于高原地區，該區平均氣溫9.5℃，夏季最高氣溫38.9℃，冬季最低氣溫零下28.3℃，全年瀝青混合料施工為6 月初至10月初。但由于工程項目施工期由于客觀條件，無法在正常施工期內完成瀝青路面的攤鋪工程，直至11 月上旬才開始瀝青路面的施工，此時的氣溫較低，不適合普通熱拌瀝青混合料的施工。因此，本工程考慮采用RH 溫拌解決低溫施工的壓實問題，由于是大規模工程施工，將RH溫拌改性劑加入瀝青灌中制成溫拌改性瀝青，形成均勻的穩定體系后隨時使用。

RH 溫拌技術與普通熱拌瀝青混合料的施工環節基本相同，其主要差別在于溫度控制上。對ES 型，其施工比相應的熱拌混合料的瀝青加熱、集料加熱、拌和、攤鋪及碾壓等各環節溫度降低30℃左右(具體可根據項目使用的基質瀝青材料繪制粘溫曲線)，主要施工機械、工藝流程和路面成品質量控制無需改變。對CW 型，可根據當地天氣條件，采用“熱拌溫壓”的技術路線，即按照正常熱拌溫度拌合混合料，在混合料運輸到現場攤鋪降溫較快時也能確保路面的順利壓實。同時，對低溫嚴重的地區，如地表溫度在零度以下、伴有三級以上風速時，建議依據室內試驗結果進行試驗路鋪筑，確保瀝青路面關鍵的壓實度指標可靠后再行大面積鋪筑。

碾壓溫度是同樣碾壓方案下影響壓實效果的決定性因素。從原理上講，適宜的碾壓溫度是由瀝青粘度決定的，即瀝青粘稠的狀態，不同瀝青的粘溫曲線是判斷碾壓溫度的直接量化依據。對規范常用的90-A 瀝青和SBS 改性瀝青，積累了一定的溫度經驗，規范也提出了不同等級的普通瀝青、不同種類的改性瀝青碾壓的最低溫度，但未與不同層厚、具體氣溫狀況相對應。此外，碾壓溫度是個籠統的概念，因為碾壓本身還通常分為初壓、復壓、終壓三道工序，碾壓本身是一個較長時間的過程，而不是一個時間點;這個過程中，混合料始終在和外界發生劇烈的熱交換，溫度始終處在一個逐漸降低的動態過程，這個溫度降低的過程快慢還要受氣溫、風力、地表狀況等多種因素的影響;因此，籠統的說按多少溫度碾壓缺乏科學依據。

對此，瀝青面層的溫度控制應以保證壓實度的復壓工序溫度為基準，控制室出料溫度考慮氣溫主要因素，兼顧施工時的運距、保溫措施，實行動態溫度控制。根據建立近期統計的數據規律函數分析系統，系統基本參數按照下表1 控制，原則采用復壓溫度反推算出廠溫度，在施工中時時進行控制。

表1 瀝青面層施工溫度控制細化要求

為了更好的比對熱拌瀝青混合料和溫拌瀝青混合料的差別，在榆神高速公路與國道連接線施工曾對加RH 溫拌改性劑和不摻RH 溫拌改性劑的SBS 改性瀝青混合料從出廠到壓實的溫度進行了測試，測試結果見表2。其中，未摻加RH 溫拌改性劑出廠溫度為185℃～190℃，摻加RH 溫拌改性劑出廠溫度為145℃～150℃，未摻加RH 溫拌改性劑的瀝青混合料在拌合樓下料時存在明顯的煙霧現象。

表2 瀝青混合料溫度梯度匯總

由表2 的檢測數據可知，在未摻加RH 溫拌改性劑的瀝青混合料出廠溫度非常高，導致與環境溫度發生劇烈的溫度熱量交換，摻加RH溫拌改性劑的出廠溫度較低，相對于未摻加RH 溫拌改性劑的瀝青混合料與環境溫度發生劇烈的溫度熱量交換相對較小。而且鋪筑完成后，對摻加RH 溫拌改性劑的瀝青路面進行滲水檢測表明該段不滲水，而且壓實度滿足工程施工的技術要求。

4 結論

RH 溫拌技術的施工關鍵是保證碾壓環節溫度較低時的路面壓實度，并應根據監測的壓實度情況反過來調整拌合溫度。路面壓實度滿足規范要求是溫拌瀝青混合料應用的前提，不能因應用溫拌劑就大幅降低路面的施工溫度幅度，施工溫度過低會導致壓實度不足甚至路面滲水超標，顯著降低路面的使用性能。因此，溫拌瀝青混合料路面的施工溫度必須嚴格控制，以保證溫拌瀝青混合料的路面施工質量。

［1］于江，張飛，王克新，等.溫拌瀝青混合料技術研究分析［J］.公路工程，2015，40(2):80-82.

［2］王琳芳.RH 溫拌瀝青技術在高等級路面的應用［J］.交通世界(建養機械)，2011(9):224-226.

［3］馬志新.瀝青混合料“熱拌溫壓”技術在高海拔低溫環境下的應用［J］.公路交通科技(應用技術版)，2013(1):60-62.

［4］李桂賢.RH 改性溫拌瀝青混合料應用技術分析［J］.內蒙古公路與運輸，2014(1):56-57.