溫拌瀝青混合料設計方法研究

李巖，張煒烔，陳志杰，丁清卿

(張家口路橋建設集團，河北 張家口 075000)

引言

隨著環境污染的日益加劇，人們逐步開始認識到保護環境的重要性，目前環保意識已普及全球，世界各國紛紛開始注重環境保護，并采取針對性的保護和治理措施，致力于降低環境污染并逐步改善環境。其中，節能和減排是保護環境的兩大重要方面，并逐漸成為全球關注的熱點。

與HMA相比，WMA具有以下優點：(1)降低拌和與壓實溫度，減少能源消耗，降低污染排放。(2)有害氣體的減少能夠為施工人員帶來更好的環境。(3)更遠的運輸距離。(4)更早的開放交通。(5)延長施工季節。(6)與瀝青路面再生技術結合使用，節約資源。

1 Aspha-min溫拌瀝青混合料制備工藝

馬歇爾混合料設計方法的主要內容包括礦質混合料組成設計和確定最佳瀝青用量兩部分。在馬歇爾法的礦質混合料組成設計時，因為Aspha-min作為一種人工沸石，失水后會以集料的形式在混合料內部起一定的填充作用，所以應考慮摻入的Aspha-min作為集料會不會對設計級配產生明顯影響。以AC-13級配為例，根據以往工程經驗和相關資料，油石比為5.5%，Aspha-min摻量為0.3%(占混合料總質量)，Aspha-min含水量為21%，并依據規范(JTG F40-2004)所規定的AC-13的級配范圍中值作為級配參數，AC-13瀝青混合料的級配范圍中值。

綜上所述，Aspha-min WMA的配合比設計方法應與我國HMA保持一致，即采用馬歇爾配合比設計方法。同時，在設計有關HMA和Aspha-min WMA的性能對比試驗時，為減少工作量，可將熱拌瀝青混合料的的礦料級配和最佳瀝青用量直接用于HMA的制備，且并不會影響實驗設計的科學嚴謹性。

2 Aspha-min溫拌劑摻加方法

對于有機溫拌劑和化學溫拌劑的摻加方法通常是將溫拌劑加入到瀝青中制備溫拌瀝青，然后再進行瀝青混合料的制備，但是由于Aspha-min降低溫度的原理是通過產生微泡沫增大瀝青比表面積來提高瀝青混合料施工和易性，并不是通過與瀝青發生反應直接降低瀝青粘度，因此這種方法并不一定適用于Aspha-min。對于Aspha-min溫拌劑的使用方法，通過對其相關實驗資料的收集，可以發現國內并未形成統一的規定。

溫拌瀝青混合料的使用性能在一定程度上也會受到摻加方法的影響，基于目前我國Aspha-min的使用方法，通過歸納整理后，Aspha-min的摻加方式可以分為以下三種：

(1)集料與Aspha-min干拌，然后摻加瀝青濕拌，最后摻加礦粉拌和。這種拌和方法是在集料拌和階段加入Aspha-min，這種方法成型的試件的路用性能與熱拌瀝青混合料相比有一定的差異，但均能滿足規范要求。

(2)集料干拌，然后Aspha-min與瀝青同時加入進行濕拌，最后摻加礦粉。這種拌和方法是在瀝青拌和階段摻加Aspha-min，這種方法成型的試件的高溫性能和低溫性能均能滿足規范要求，但部分研究表明，這種方法成型的試件的水穩定性較差且不能滿足規范要求。

(3)集料干拌，然后加入瀝青濕拌，最后Aspha-min與礦粉混合后摻加混合料拌和。這種拌和方法是在礦粉拌和階段摻加Aspha-min，這種方法成型的試件的路用性能有所提高，但采用這種方法的研究極少，對于試驗結果的可靠性仍存在一定的疑問。本文認為，由于在礦粉加入之前，集料和瀝青已經進行了一定程度的拌和，如果Aspha-min隨礦粉一起加入的話，其發泡降粘效果并不能完全發揮，從而會降低由于低溫所導致的骨料與瀝青之間的裹覆效果，因此會降低混合料的路用性能，因此不提倡使用這種摻加方式。

3 Aspha-min溫拌劑壓實方法的確定

我國的《公路瀝青路面施工技術規范》中推薦采用粘度-溫度曲線來確定HMA的拌和與壓實溫度，這種確定HMA拌和與壓實溫度的方法在我國廣泛使用。隨著瀝青行業的發展，改性瀝青因其優越的性能逐步得到廣泛使用，大量的研究發現，常規的粘溫曲線確定施工溫度的方法對改性瀝青混合料。本節將基于Aspha-min WMA的降溫機理，討論各種拌和與壓實溫度的確定方法對Aspha-min溫拌瀝青混合料的適用性。