兩種溫拌透水瀝青混合料性能對比

封雅宏 張澤 袁博 許斌

（1.石家莊市交建高速公路建設(shè)管理有限公司，河北 石家莊 050000；2.重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院，重慶 400074；3.中路高科（北京）公路技術(shù)有限公司，北京 100088）

一、引言

因為透水性瀝青混合料中粗細(xì)集料的占比相差較大，所以必須采用高黏改性瀝青黏結(jié)。而且透水性瀝青路面采用高黏改性瀝青，還能降低施工和易性。傳統(tǒng)熱拌瀝青技術(shù)的拌和溫度在180℃左右，在拌和、攤鋪并碾壓混合料的過程中，不僅會造成資源浪費，還會排出大量的廢氣和有毒氣體，對施工人員的身體健康及現(xiàn)場環(huán)境造成嚴(yán)重危害。

溫拌瀝青技術(shù)采用溫拌劑改性瀝青混合料，可以實現(xiàn)降低拌和溫度、保持施工和易性的效果。因此，筆者建議選擇溫拌瀝青技術(shù)加工生產(chǎn)瀝青混合料。

二、原材料和試驗方法

熱拌透水瀝青混合料和溫拌透水瀝青混合料采用的瀝青為高黏瀝青，試驗采用成品SBS改性瀝青制備高黏瀝青和溫拌改性瀝青，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果如表1所示。

表1 不同溫拌高黏瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果

表1 不同溫拌高黏瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果

粗集料采用玄武巖，細(xì)集料采用石灰?guī)r，技術(shù)指標(biāo)均符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。兩種溫拌劑分別為RH溫拌劑和JY-W1溫拌劑，摻量分別為4%和0.4%。RH物理指標(biāo)如表2所示，JY-W1溫拌劑物理指標(biāo)如表3所示。

表2 RH的物理性質(zhì)

表2 RH的物理性質(zhì)

表3 JY-W1的物理性質(zhì)

表3 JY-W1的物理性質(zhì)

三、混合料配合比設(shè)計

選用開級配瀝青混凝土PAC-13為研究對象設(shè)計混合料級配。篩分集料后，按照合適的方法設(shè)計配合比，合成級配如表4所示。在混合料試驗中，溫拌劑摻量相對較少，對油石比的影響可以忽略不計，根據(jù)馬歇爾試驗確定的最佳油石比為4.8%。

表4 PAC-13合成級配

表4 PAC-13合成級配

四、溫拌透水瀝青混合料的路用性能

（一）高溫穩(wěn)定性

通過車轍試驗可以測試溫拌透水瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能。試驗溫度為60℃，輪壓0.7MPa，結(jié)果如表5所示。

表5 溫拌透水瀝青混合料的動穩(wěn)定度

表5 溫拌透水瀝青混合料的動穩(wěn)定度

兩種溫拌瀝青混合料的動穩(wěn)定度與熱拌瀝青混合料的動穩(wěn)定度相比要更高一些，說明兩種溫拌劑都可以提高瀝青混合料的抗車轍能力。同時，RH溫拌瀝青混合料的動穩(wěn)定度比原瀝青混合料高兩倍以上。因此，RH溫拌劑具有顯著改善瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的作用，但是JY-W1溫拌劑對此作用不明顯。

（二）低溫性能

利用車轍儀在相應(yīng)溫度下成型不同類型的車轍板試件，然后把成型好的車轍板切割成小梁，做低溫彎曲實驗，可以測試溫拌透水瀝青混合料的低溫抗裂性能，結(jié)果如表6所示。

表6 小梁彎曲試驗結(jié)果

表6 小梁彎曲試驗結(jié)果

兩種溫拌瀝青混合料的低溫性能與原瀝青混合料相比都有所降低，但都滿足技術(shù)要求。其中RH溫拌瀝青混合料的低溫性能下降幅度很小，反觀JY-W1溫拌瀝青混合料的低溫性能有很大程度的降低。

（三）水穩(wěn)定性

1.浸水馬歇爾實驗

利用浸水馬歇爾試驗測試不同瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度，可以反映抗水損能力，試驗結(jié)果如表7所示。

表7 殘留穩(wěn)定度試驗結(jié)果

表7 殘留穩(wěn)定度試驗結(jié)果

2.凍融劈裂試驗

凍融劈裂試驗也是測試瀝青混合料水穩(wěn)定性的一種方法，通過試驗分別得出凍融劈裂強度和未凍融劈裂強度，并且計算劈裂強度比，結(jié)果如表8所示。

表8 劈裂強度比試驗結(jié)果

表8 劈裂強度比試驗結(jié)果

如表7、表8所示，3種瀝青混合料的水穩(wěn)定性均能滿足要求。其中RH溫拌瀝青混合料的水穩(wěn)定性能與熱拌高黏瀝青混合料相比存在提高的幅度。但是JY-W1溫拌瀝青混合料的水穩(wěn)定性稍低于熱拌高黏瀝青混合料的水穩(wěn)定性。

（四）抗飛散性

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，國內(nèi)外很多工程的長期性能跟蹤檢測顯示，飛散是透水瀝青路面的最主要病害。因此，有必要測試溫拌透水瀝青混合料的抗飛散性能，結(jié)果如表9所示。

表9 不同透水瀝青混合料的抗飛散性

表9 不同透水瀝青混合料的抗飛散性

在拌和溫度為160℃時，RH溫拌瀝青混合料與高黏瀝青混合料的飛散損失相差不大，而JY-W1溫拌瀝青混合料的抗飛散性相較于前兩者有較明顯的提升；拌和溫度為180℃時，兩種溫拌瀝青混合料的抗飛散性能都有所提高，其中RH溫拌瀝青混合料提高的程度比較明顯。

五、結(jié)語

選用兩種溫拌劑RH溫拌劑和JY-W1溫拌劑，分別制備成溫拌高黏改性瀝青，設(shè)計摻量RH為3%、4%和5%，JY-W1為0.3%、0.4%和0.5%，之后分別測其針入度（25℃）、軟化點、低溫延度及布氏黏度，經(jīng)過對比分析，推薦RH使用摻量為4%，JY-W1使用摻量為0.4%。

在最佳摻量和最佳拌和溫度下成型瀝青混合料，并測試不同類型瀝青混合料的路用性能，經(jīng)過對比分析，推薦使用RH溫拌技術(shù)設(shè)計透水瀝青路面。