温拌沥青混合料路用性能及工程应用研究

刘 芳

(湖北工业大学，湖北武汉 430068)

0 引言

近年来，随着国家对基础设施建设投入力度的不断加大，我国的公路建设取得了跨越式的发展。截至2012年年底，我国高速公路的通车里程近10万km，已经跃居世界第二，仅仅次于美国。伴随着高速公路的快速化进程，沥青路面得到了广泛的应用。有资料显示，国内已建和在建的高速公路有90%以上使用了沥青路面。

在我国道路建设中，路面铺筑普遍采用热拌沥青混合料。这种方法不仅能耗大，而且在生产和施工的过程中还会排放出大量废气和粉尘，对环境保护和节约能源消耗不利。而温拌沥青混合料技术不仅能节约能耗，减少二氧化碳排放，同时还能减轻施工过程中沥青的老化现象，延长沥青路面的使用寿命。因此，对温拌沥青混合料进行深入研究具有重要意义。

1 温拌沥青混合料的路用性能试验

本文中采用70号道路石油沥青温拌混合料进行试验。以现有热拌浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验成型方法成型。成型后对试件进行车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验以及低温弯曲试验，试验结果如表1～表4所示。

表1 70号道路石油沥青温拌车辙试验结果

从表1～表4可以看出70号道路石油沥青温拌混合料的性能指标都能达到热拌70号道路石油沥青混合料的技术指标。运用75次和50次击实的温拌沥青混合料试件进行浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验，虽然空隙率未能达到热拌空隙率设计要求，但抗水损害试验结果证明温拌沥青混合料达到了热拌混合料的抗水损害技术指标。

表2 70号道路石油沥青温拌浸水马歇尔试验结果

表3 70号道路石油沥青温拌冻融劈裂试验结果

表4 70号道路石油沥青温拌低温弯曲试验结果

2 温拌沥青混合料与热拌沥青混合料性能比较

本项目通过70号道路石油沥青，改性沥青热拌混合料与温拌混合料的性能试验结果进行对比，确定温拌沥青混合料的性能是否可以与热拌沥青混合料相媲美。

从表5可以看出，70号道路石油沥青的性能可满足现行规范要求，对于采用旋转压实仪(SGC)成型试件来设计混合料的方法可设计温拌沥青混合料，对于70号道路石油沥青来说，温拌剂既具有温拌表面活性的性能，又具有抗剥落性能，在温拌70号道路石油沥青混合料中，在没有击实的情况下水稳定性都可以达到热拌的要求。

表5 70号道路石油沥青及改性沥青指标汇总

3 温拌沥青混合料的实例应用

为了更好的说明温拌沥青混合料的性能与热拌混合料十分相近，以及更好的确定温拌现场摊铺工艺，本研究在山西省忻州至河北阜平高速公路忻州—长城岭段路面二合同段文山隧道上下面层进行试验路的铺设。

3.1 工程概况

忻阜高速公路的文山隧道分别作左右洞中上面层温拌沥青混凝土实体工程的铺筑，左洞各层结构为:10 cm整平层，15 cm调平层，26 cm水泥混凝土基层，6 cm PRAC-20温拌沥青混凝土，4 cm PRAC-16温拌沥青混凝土，右洞为10 cm整平层，15 cm调平层，28 cm水泥混凝土基层，6 cm PRAC-20温拌沥青混凝土，4 cm PRAC-16温拌沥青混凝土。左洞桩号为K43+550～K44+073，共523 m，右洞桩号为 K43+622～K44+040，共418 m。

3.2 试验路段施工工艺及检测结果

在室内试验结果的基础上，进行忻阜高速公路文山隧道双洞上下面层的铺筑，上面层为温拌PRAC-16混合料，下面层为温拌PRAC-20混合料。以验证其施工性能和路用性能，该公路车流量大，重车多，属重交通道路。

施工时间:2010年9月底，白天及晚上施工，气温及风力:10℃～18℃，属常温施工，微风，沥青:中石化供应温拌沥青，沥青为A级70号道路石油沥青，级配:下面层AC-20，及上面层AC-16。试验路段的摊铺和初压温度如表6所示。

表6 温拌PR改性沥青混合料试验段的摊铺温度和初压温度表℃

交通部公路科学研究院提供了两种碾压工艺，如表7所示，通过他们的试验，旨在对比确定适用于温拌沥青混合料的合理压实工艺，最终得出温拌沥青混合料第一种压实方案能达到热拌混合料的压实性能要求。

通过交通部公路科学研究院的现场渗水系数，压实度试验结果如表7所示，发现第一种压实工艺可以满足设计要求，采用胶轮压路机搓揉碾压，压实效果较为良好，这也证明温拌沥青混合料进行搓揉碾压是提高压实度的关键［1］。

忻阜高速公路根据交通部公路科学研究院提出的压实方案，进行压实，试验路摊铺压实后检测结果见表8。

表7 交通部公路科学研究院提供的碾压工艺

表8 温拌沥青混合料现场检测结果

表9 温拌沥青混合料试验段现场测试结果

从表9可以看出，由交通部提出的压实方案在忻阜高速文山隧道内证实是可行的。从渗水系数，压实度方面来看都达到了设计要求，构造深度及摆值和热拌混合料区别不大。从现场来看，施工环境得到很好的改善，隧道内现场基本上看不到冒青烟的现象。

4 结语

由试验知道，温拌沥青混合料与热拌沥青混合料相比，具有以下优点:

1)节能环保。温拌沥青混合料的拌合温度降低，大大减少了有害气体的排放，对施工人员的健康和环境非常有利，同时温度的降低可以有效减少能源的消耗。

2)减轻沥青老化程度。沥青混合料的拌合温度从160℃降低到130℃ ～140℃，使沥青的老化程度大大降低，对沥青的耐久性有很大好处。

3)性能优良。温拌沥青混合料的路用性能可以达到热拌沥青混合料的性能要求，对于部分指标，温拌沥青混合料的性能甚至超过了热拌混合料，主要原因是沥青减小了老化程度及温拌剂有抗剥落的效果。

4)由于降低了摊铺温度，可以延长施工季节。

［1］季玉华，杨 波.温拌沥青技术发展现状［J］.建设科技，2012，2(4):91-93.

［2］黄文元，秦永春.沥青温拌技术在国内外的应用现状［J］.上海公路，2008(3):14-17.

［3］尹应梅，张荣辉.Evotherm温拌SBR改性沥青高温性能研究［J］.公路工程，2010，8(5):83-85.

［4］美德维实伟克贸易(上海)有限公司，沥青革新技术部.益路DAT添加剂技术要求与试验方法［Z］.2009.