溫拌瀝青混合料與熱拌瀝青混合料的性能對比分析

郭 小 麗

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

0 引言

在瀝青路面鋪筑施工實踐中，傳統熱拌瀝青混合料正常施工需要在一定溫度下拌和攤鋪及鋪筑，造成嚴重的能源消耗和環境污染；且在施工過程中，由于瀝青混合料被加熱，大量的有毒氣體及粉塵排出，嚴重侵害了施工人員的身體健康。為了進一步降低在瀝青路面鋪筑過程中對能源的消耗及對周邊環境的損害，溫拌瀝青混合料拌和及施工工藝應運而生，同熱拌瀝青混合料相比，溫拌瀝青混合料屬于典型的低能耗環保型材料。

為了深入對比分析傳統熱拌瀝青混合料與新型溫拌瀝青混合料在各項參數方面的差異，本文特選取K41+230～K41+900為試驗路段。為了保證對比研究的可行性，兩種混合料均采用AC-13C級配合比設計，通過馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗、車轍試驗及滲水試驗等獲取瀝青混合料各項參數，并對比分析了二者之間的性能差異。

1 瀝青混合料配合比設計

1.1 瀝青混合料原材料選取

本工程建設項目選用的瀝青混合料為全新的溫拌瀝青，且加入了改性劑，溫拌劑類型為EWMA-Ⅰ型，改性后的溫拌瀝青混合料不同于傳統的溫拌瀝青混合料，傳統的溫拌瀝青混合料通過增加外加劑降低拌和及攤鋪溫度，而新型改性溫拌瀝青混合料在拌和時直接加入改性劑，上述兩種溫拌瀝青混合料從外觀上沒有差別。本工程項目中瀝青混合料選用的集料粒徑為：10 mm～15 mm，5 mm～10 mm，3 mm～5 mm，0 mm～3 mm四種，材質為石灰巖，并添加5%的礦粉，經現場試驗測定，瀝青混合料集料級配滿足施工需要。

1.2 瀝青混合料級配設計

本工程選用瀝青混合料拌和中常用的AC-13C型，合成級配結果如表1所示。

表1 合成級配部分情況

1.3 改性溫拌瀝青混合料拌制

改性溫拌瀝青混合料同傳統的溫拌瀝青混合料及熱拌瀝青混合料拌和方式基本一致，只在外加礦粉材料溫度、現場拌和溫度及混合料成型溫度方面明顯低于熱拌瀝青混合料溫度。所以，在改性瀝青混合料溫拌過程中，在綜合能耗及環境污染程度方面均較傳統熱拌瀝青混合料有明顯降低。表2為改性溫拌瀝青混合料和傳統熱拌瀝青混合料的拌和溫度情況。以下兩種瀝青混合料均采用SBS90號石油瀝青。

表2 兩種瀝青混合料溫度對比表 ℃

1.4 瀝青混合料瀝青含量

瀝青混合料瀝青含量選用射線法確定，經現場試驗測定，改性溫拌瀝青混合料的瀝青用量優化值為4.7%。通過對使用AC-13C級配的兩種瀝青混合料進行試驗，可知，改性溫拌瀝青混合料的空隙率VV值、瀝青飽和度VFA值、穩定度MS及流值FL等指標均優于傳統熱拌瀝青混合料。對比表見表3。

表3 兩種瀝青混合料檢測指標對比表

2 改性溫拌瀝青混合料路用性能分析

在試驗標段鋪設改性溫拌瀝青混合料，經路面試驗測試，并對在最優化油石比例下的傳統熱拌瀝青混合料(AC-13C)和改性溫拌瀝青混合料(AC-13C)分別進行了水穩定性、高溫下穩定性及低溫抗劈裂能力等相關參數試驗。試驗規程均嚴格依照JTG E20—2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程進行，具體試驗結果如表4所示。

表4 兩種瀝青混合料相關參數值

通過分析上述試驗結果可知，采用改性溫拌瀝青混合料和傳統熱拌瀝青混合料各相關參數均能滿足JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范的相關指標要求，但改性溫拌瀝青混合料在高溫條件下的抗車轍能力及低溫環境下的抗劈裂能力和極限應變值均明顯優于傳統熱拌瀝青混合料。

此外，通過在董榆線上兩標段各選取一段施工路段的瀝青混合料，對應施工工藝相關參數值，也驗證了上述部分試驗結果。具體施工工藝對比情況見表5。

表5 兩類瀝青混合料施工工藝對比情況

3結語

第一，通過工程實踐及現場試驗可知，采用改性溫拌瀝青混合料在各項參數及路用性能方面均能滿足相關規范的要求和指標，且經路用試驗可知，其在高溫抗車轍、低溫抗劈裂及低溫極限應變值方面較傳統熱拌瀝青混合料有顯著提升；第二，延長施工季節，溫拌瀝青混合料可在0 ℃以下的低溫環境下施工,較低的拌和溫度有利于減少施工過程中瀝青的老化，適合于夜間施工和冬季施工；第三，可減少30%以上的CO2等氣體及粉塵的排放量，降低環境污染，并改善工人工作環境質量；第四,采用改性溫拌瀝青混合料能夠顯著降低能耗,延長瀝青混合料拌和設備使用壽命，降低設備維修成本，節約能源，且施工工藝簡單，擁有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1] JTG F40—2004,公路瀝青路面施工技術規范[S].

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