溫拌瀝青混合料技術在公路養護工程中的應用

邸旨凡

(遼寧省凌海市公路管理段，遼寧 凌海 121200)

溫拌瀝青混合料技術在公路養護工程中的應用

邸旨凡

(遼寧省凌海市公路管理段，遼寧 凌海 121200)

隨著我國公路事業的不斷發展，目前大量公路進入養護維修階段，公路養護時間緊、工程量大成為當前公路養護工作中的現狀，傳統的熱拌瀝青混合料對施工溫度等有著嚴格的要求，在一定程度上限制了養護施工的時間和周期，溫拌瀝青混合料技術的出現能夠有效降低混合料的拌和、攤鋪和碾壓溫度，大大延長了公路養護施工的周期。同時能夠有效減少廢氣排放，實現了節能減排。

溫拌瀝青混合料；公路養護；應用

1 引 言

目前我國公路大部分進入養護維修階段，傳統的養護方式多采用銑刨重鋪方式，重鋪的瀝青混合料多為常規的熱拌瀝青混合料，熱拌瀝青混合料對施工溫度有著嚴格的要求。另外在熱拌瀝青混合料的生產過程中會消耗大量的燃料，同時會產生大量的有害氣體，熱拌瀝青混合料的應用不切合當前公路發展中對節能減排、低碳環保的要求，我國作為一個能源短缺，環境污染較為嚴重的國家，在公路建設領域節能環保也是國家發展的迫切要求。所以在保留熱拌瀝青混合料路用性能基礎上，解決熱拌瀝青混合料能耗高、瀝青老化嚴重以及污染環境的問題，成為公路養護中的發展趨勢。溫拌瀝青混合料技術的出現有效的彌補了熱拌瀝青混合料施工中存在的不足。溫拌瀝青混合料技術主要是通過在瀝青混合料中添加外摻劑的方式來改變瀝青的物理特性，從而降低瀝青混合料生產過程中的溫度，同時能夠維持熱拌瀝青混合料原有的路用性能。

2 溫拌技術的分類和技術優勢

2.1 溫拌技術的分類

(1)瀝青發泡技術。發泡技術的本質是降低瀝青的粘度，來提高瀝青混合料低溫情況下的施工和易性。實際施工過程中，首先將瀝青加熱到一定溫度，然后通過設備將水噴入熱瀝青之中，通過水分的蒸發產生的水蒸氣，水蒸氣在一定壓力作用下進入瀝青的結構體系中，來達到降低瀝青粘度的作用。

(2)有機添加劑。目前在溫拌瀝青混合料生產過程中常用到的有機添加劑為蠟，蠟的熔點相對降低，能夠在低于100 ℃下進行融化，從而起到降低瀝青混合料施工溫度的作用，同時能夠兼顧潤滑作用。

(3)表面活性技術。表面活性技術是目前溫拌瀝青混合料技術中一種較為先進的技術，溫拌瀝青混合料技術不是通過改變瀝青的粘度，但可以影響集料與瀝青間的微觀界面，促使微觀界面間的摩擦降低。

2.2 溫拌瀝青混合料在公路養護中的技術優勢

(1)瀝青混合料在生產過程中加熱到較高溫度會產生瀝青煙，采用溫拌瀝青混合料技術降低了瀝青的拌和溫度，從而有效的減少了有害氣體的排放，在一定程度提高了對環境和施工人員健康的保護。

(2)降低了瀝青混合料的拌和溫度，集料的加熱度需要燃燒的燃料減少，起到了節約能源，同時提高瀝青混合料的生產效率。

(3)減輕了瀝青混合料拌和過程中瀝青的老化。瀝青的老化過程會隨著溫度的升高而加快，而采用溫拌瀝青混合料技術降低了生產以及攤鋪施工過程中的溫度，瀝青的老化也得到減輕，對于延長路面使用壽命十分有益。

(4)延長瀝青混合料的施工季節，可以在氣溫相對較低的環境下進行瀝青混合料的施工，增加了公路養護作業施工的靈活性、便利性。由于養護工作施工的不確定性，特別是在低溫天氣施工，瀝青混合料的溫度下降較快，難以進行有效的壓實，這對瀝青混合料的生產、運輸和攤鋪提出了嚴格的要求，溫拌瀝青混合料技術能夠降低拌和、施工溫度，大大延長了養護工作的施工周期。

3 溫拌瀝青混合料路用性能研究

3.1 溫拌瀝青混合料體積指標檢驗

現對溫拌瀝青混合路用性能驗證中選用的驗證級配為AC-13，級配設計以及級配曲線如表1所示。

表1 級配設計表

根據確定的設計級配組成來準備瀝青混合料，混合料選用的原材料集料為石灰巖，瀝青采用70#基質瀝青，按照馬歇爾試驗方法制備瀝青混合料試件，測定瀝青混合料馬歇爾指標，通過馬歇爾試驗指標確定瀝青混合料的確定最佳瀝青用量為4.7%，溫拌劑的摻量采用產品的推薦用量為瀝青用量的8%，對熱拌瀝青混合料和溫拌瀝青混合料進行驗證，試驗結果如表2所示。

表2 熱拌瀝青混合料與溫拌瀝青混合料指標對比表

由表2可以發現，瀝青混合料溫度下降20～30℃左右的條件下，馬歇爾試件各項體積指標滿足要求，8%摻量的溫拌劑起到了改善瀝青混合料的工作性的作用。同時添加溫拌劑還可以采用與熱拌瀝青混合料相同的級配設計，便于溫拌瀝青混合料在實際施工過程中的推廣和應用。

3.2 溫拌瀝青混合料常規路用性能試驗

通過瀝青混合料的高溫穩定性、低溫抗裂性以及抗水損害能力來驗證溫拌瀝青混合料的常規路用性能。溫拌瀝青混合料的試件制備的溫度均選取130 ℃進行瀝青混合料的拌和以及成型，通過動穩定度試驗、低溫彎曲破壞試驗以及凍融劈裂試驗來研究瀝青混合料的高溫穩定性、低溫抗裂性、水穩定性之間的產別。對試驗結果如表3所示。

表3 溫拌瀝青混合料與熱拌瀝青混合料路用性能指標對比

從表3可以看出，溫拌瀝青混合料各項常規路用性能基本沒發生變化，僅瀝青混合料的水損壞的能力有所降低，這主要是由于溫拌劑以水溶液摻入瀝青且在瀝青內部殘留少量水分有關。

4 溫拌瀝青混合料環保以及發展趨勢

4.1 環境保護效果分析

溫拌瀝青混合料的拌和和攤鋪過程中產生的有害氣體要比熱拌瀝青混合料明顯減少。表4為環境測試中心在溫拌瀝青混合料施工攤鋪現場，施工作業溫度降低30 ℃后有害物濃度測試結果。

表4 施工現場有害物濃度測試

4.2 溫拌瀝青混合料在公路養護發展趨勢

(1)公路隧道路面養護施工。在隧道瀝青路面施工過程中，由于隧道內部的通風狀況不佳，攤鋪過程中產生的煙塵會在一定時間內聚集，從而加劇了隧道內部施工工作環境惡劣程度。利用溫拌瀝青混合料技術進行公路隧道路面養護，可以降低混合料攤鋪碾壓溫度得以降低，減少了瀝青煙排放，有效保障了隧道內部施工人員的健康安全。

(2)密實型超薄層路面施工。在公路瀝青路面養護中瀝青路面整體狀況較好，有時為了恢復瀝青路面的平整度而采用薄層瀝青混合料，薄層瀝青混合料由于瀝青層厚度小，攤鋪之后短時間內會散失大量熱量，如果碾壓不及時將會嚴重影響實際的壓實效果，采用溫拌瀝青混合料技術能夠大大提高薄層瀝青混合料的碾壓時間。

(3)市政道路瀝青路面施工。市政道路施工位于城區內部，必須嚴格控制施工時間，為保證城市交通運行大多選擇在夜間進行施工，夜間施工環境溫度較低，采用溫拌瀝青混合料技術解決了低溫施工的問題，同時減少了瀝青煙排放也有利于周圍居民的身體健康。

5 結 語

目前我國公路大部分進入到養護維修階段，公路養護養護時間存在諸多不確定性，同時對養護施工的施工周期提出了更好的要求，采用溫拌瀝青混合料技術能夠有效的降低瀝青混合料的施工溫度，提高公路養護的施工周期。同時能夠起到減少有害氣體排放和能量消耗的目的，現分析了目前常用的溫拌瀝青技術，并驗證了溫拌瀝青混合料的路用性能，以期為公路養護施工提供積極的參考 。

[1] 陶卓輝，黃文元. 瀝青溫拌技術改善碾壓原理及其在低溫季節應用[J].公路交通科技， 2008，(9).

[2] 劉至飛，吳少鵬. 溫拌瀝青混合料現狀及存在問題[J].武漢理工大學學報：交通科學與工程版,2009.

2016-10-21

邸旨凡(1962-)，男，遼寧人，工程師，研究方向：公路與橋梁。

U418.5

C

1008-3383(2017)02-0167-02