基于表面活性剂的温拌沥青混合料施工时效研究

唐卫华 王勇

摘要：本文依据温拌沥青的主要作用机理，采用益路™DAT（Evotherm）温拌沥青技术，充分考虑施工和易性及降温规律进行温拌沥青混合料施工时效研究。试验结果表明，益路温拌剂不改变沥青粘度，沥青粘度随温度下降呈指数关系增加，且温拌沥青混合料与环境温度相差较少，据此对延长冬季沥青路面施工提出了温控建议。

关键词：温拌沥青混合料 施工时效

Abstract: based on the main function of temperature mix asphalt mechanism, the profit road ™ DAT (Evotherm) temperature mix asphalt technology, full consideration construction workability and cooling rule temperature mix asphalt mixture construction aging research. The test results show that the temperature: road asphalt mixing agent don't change viscosity, asphalt viscosity with temperature drop increase exponentially with relationship, and temperature mix asphalt mixture and environmental temperature varies less, then extend winter construction of asphalt pavement temperature control Suggestions put forward.

Key words: wen mix asphalt mixture construction time

中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：

基于表面活性剂平台的温拌沥青混合料（WMA）路面技术是国际上近几年研发并逐步推广应用的新技术。与传统热拌沥青混合料相比，在不改变材料配比和施工工艺以及温拌沥青混合料性能不低于热拌沥青混合料的前提下，混合料拌和与碾压温度降低30℃～40℃。温拌技术可节省燃油20%-30%，减少温室气体排放60%左右，减少沥青烟等有毒气体排放80%以上，伴随施工温度的降低，同时减少了沥青在施工过程的老化、提高沥青混合料路用性能，延长使用寿命、减少道路的寿命周期养护费用，是名符其实的高节能、低排放的高新技术。

本文采用益路温拌沥青技术，根据温拌混凝土的施工时效研究结果，给出了正常温度环境下和低温条件下温拌混凝土的温度控制建议，对延长冬季沥青路面施工建设期，提高路面施工质量，减低施工环境污染具有一定的参考价值。

一 、原材料及实验方法

1.1 原材料

（1）粗集料：采用石灰岩碎石，洗净，烘干后，筛分成每一档备用，确保级配准确。

（2）细集料采用石灰岩石屑，洗净烘干后，筛分成每一档备用。

（3）填料：采用石灰岩矿粉，

（4）沥青：采用佛山高富AH-70沥青及壳牌鄂州SBS改性沥青，两种沥青均为长沙市沥青混合料拌合站常用的沥青。其指标如下表1，符合规范要求。

表1AH-70沥青三大指标

表2SBS改性沥青三大指标

（5）温拌剂：美德维实伟克公司的益路牌（Evotherm）温拌剂DAT-H5（10F）。

1.2试验方法

根据温拌沥青混合料的特点和益路温拌剂的试验要求，确定如下拌和方案：

（1）拌和锅先预热至相应出料温度（见分别的温度计划表），倒入已预热的集料，干拌0.5分钟；

（2）集料干拌完后，在锅内用不锈钢勺将集料拉成一斜面，露出锅底；

（3）加入沥青，然后用塑料杯或细量筒加入温拌剂，温拌剂要倒在沥青上，避免倒在集料上，拌和1.5分钟；加入矿粉，拌和1分钟；

（4）温拌沥青混合料拌和时间共有：一共拌和3分钟。

图1益路温拌工艺图

二、温拌沥青混凝土的施工性能研究

2.1 沥青的粘温曲线对温拌沥青施工性能的影响

沥青粘度随温度降低呈指数增加关系，AH-70沥青及SBS改性沥青的粘温曲线如图2。对于热拌沥青，按照粘温曲线采用相同的等粘温度确定AH-70沥青混合料的施工温度，是合理的；对于不降粘的益路温拌沥青混合料，不论改性沥青还是普通沥青按照粘温曲线确定的施工温度都不合理。但沥青路面施工须考虑粘度因素，由于温拌剂不改变沥青的粘度，粘度增加对温拌沥青混合料的施工性能的影响较明显，因此，理论上温拌沥青混合料存在施工温度下限值。

图2沥青的粘温曲线

2.2温拌沥青混合料施工时效研究

为测试温拌沥青混合料的降温速度，选取初始温度不同的沥青混合料放在室温下（沥青混合料1500克，4cm厚，平摊于小浅盘中，插入水银温度计，），每3分钟读温度数据一次，做与时间关系的降温曲线，如图2和图3。

图2 环境温度25℃下混合料降温曲线

图3 环境温度12℃下混合料降温曲线

试验表明，不论是热拌还是温拌沥青混合料，初始温度相同的情况下，温拌及热拌沥青混合料降温速率是一样的；环境温度越低降温越快；沥青混合料初始温度越低，降温曲线越平缓，也即是，沥青混合料与环境温度越接近，降温越缓慢。AH-70沥青混合料接近90℃时混合料结团，分散困难，改性沥青在105℃时，热拌及温拌沥青混合料结团。因此，温拌沥青混合料施工应避免结团现象。

温拌AH-70沥青混合料温度降低至85～90℃时，尚在压实温度不敏感区间内，热拌沥青混合料最好在100度以上压实，因此温拌沥青混合料可以获得3分钟左右的有效压实时间。

三、温拌混合料温控建议

3.1 正常施工环境条件下温拌拌和温度控制建议

根据室内马歇尔试验及混合料降温速率测试试验，并参照国内其它地区的温拌控制要求，建议正常施工环境条件下长沙市温拌沥青控制温度如表3，尤其要保证摊铺温度，确保温拌沥青混合料在和易性良好的情况下摊铺完成，以保证沥青路面平整度，外观质量。

3.2低温环境下温拌拌和温度控制建议

在低温、大风等不利环境条件下进行温拌沥青施工时，可以适当提高温拌的出料温度，以获得更长的碾压温度区间，便于施工碾压施工组织，保证压实，建议低温环境下长沙市温拌沥青控制温度如表3。

表3 正常施工环境条件下温拌拌和温度控制表

四、結论

（1）从室内试验来看，温拌沥青比热拌沥青混合料外观偏暗，但混合料粘聚性较好，不易离析，且温拌沥青带来的烟尘和气味较少，更环保。

（2）温拌沥青混合料与环境温度相差较少，同环境条件下，降温速率比热拌沥青低，但是温拌沥青温度下降带来的粘度增加幅度大，温拌沥青混合料与热拌沥青混合料在相同的温度下结团，失去和易性，因此温拌沥青可降温的空间不大，温拌沥青运输过程中仍需严格做好保温措施，保证摊铺温度是温拌沥青路面施工工艺控制的重点。

（3）对于AH-70沥青，温拌沥青混合料的动稳定度略小于热拌沥青混合料，但降低幅度不大；改性沥青，温拌沥青混合料动稳定度比热拌沥青略高。

参考文献

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[5] 秦永春.基于表面活性剂的温拌沥青混合料的设计及相关性能研究[D].上海：同济大学博士学位论文，2009.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。