温拌技术在三黎高速公路中的应用研究

李　勇，王　伦，赵　喆

温拌技术在三黎高速公路中的应用研究

李勇1，王伦2，赵喆1

（1.苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 210011；2.中交第三公路工程局有限公司，北京 100102）

为保证路面质量，三黎项目采用温拌沥青混合料（WMA）进行沥青面层的冬季施工。文章在对比研究了3种温拌剂的性能的基础上，进行了试验路段的铺筑，结果表明掺入温拌剂后，沥青混合料各项指标均满足要求，应用效果好，可为该地区沥青面层施工提供参考。

沥青路面；温拌技术；马歇尔试验；温拌剂；压实度

1　概述

三黎高速公路是连接贵州省三穗县至黎平县的高速公路，是贵州省人民政府批准实施的《贵州省高速公路网规划》“678”网的“第四联”首段与“第一纵”中段的组成部分。全长131.84 km。进入12月份，三黎高速公路所在区域气温下降较快，12月至1月平均气温为4.7 ℃左右，极端气温达到-7.6 ℃以下，对沥青面层的施工质量影响很大。另外，由于三黎项目工期较为紧张，项目后期绿化、交安等分项分部工程交叉施工较多，沥青混合料的运输常常需要耗费更多的时间。因此，为保证路面施工质量，三黎高速公路项目办决定采用温拌沥青混合料进行沥青上面层的冬季施工。

温拌沥青混合料（WMA）具有比热拌沥青混合料（HMA）更低的压实温度，可以减少部分能源消耗，降低环境污染，符合我国绿色低碳的交通可持续发展政策［1-3］。

本文对几种常用的温拌材料进行室内性能对比试验。

2　温拌剂的确定

本文选取了常用的3种温拌剂（沙索、法温和诺贝尔）进行了室内性能试验，各温拌剂特点见表1。首先将温拌剂按照要求比例添加至沥青后，对沥青性能进行了检测，具体见表2。根据检测结果，掺加沙索及法温2种温拌剂后，沥青延度指标略有降低，因此，选取诺贝尔液体温拌剂进行温拌沥青混合料的生产。

3　混合料性能试验

由于三黎项目后期基本进入上面层施工，并且考虑温拌剂成本，三黎高速公路项目办计划在沥青上面层采用沥青混合料温拌技术。三黎项目沥青上面层采用SBS改性沥青AC-13型混合料，层厚为4 cm。沥青混合料设计结果见表3、图1及表4。

表1　各种温拌剂对比

表2　沥青试验检测结果

表3　生产配合比拌和楼各料仓比例

图1　级配曲线

表4　马歇尔体积指标

选定温拌剂后对沥青混合料的各项体积指标进行了试验检测，并且设计了160 ℃、140 ℃和130 ℃3种击实温度（分组情况见表5），以研究不同温度条件下沥青混合料的性能表现，试验结果见表6。根据检测结果，在160 ℃和140 ℃条件下时，混合料各项技术指标均能满足要求，当温度降低至130 ℃时，马歇尔试件的空隙率较大，沥青饱和度等指标不满足要求［4］。

表5　沥青混合料击实条件

表6　马歇尔试验记录结果

根据马歇尔试验结果，对沥青混合料进行了水稳定性和高温稳定性的检测，结果见表7。在140 ℃时，混合料的水稳定性及高温稳定性也能够满足要求。因此，根据室内试验结果，要求试验路段初压温度宜高于140 ℃。

表7　其它试验检测结果

4　试验路段研究

课题选择相关路段进行了温拌沥青混合料试验路段施工。当日天气晴，气温约为0～10 ℃。当天上午，技术人员按照既定比例，将温拌剂与改性沥青一起加入沥青贮藏罐，并均化2 h后，开始生产温拌沥青混合料。

沥青混合料出料温度基本控制在185 ℃左右，到场温度为175～180 ℃，施工各环节温度检测情况见表8，可以看出沥青混合料施工温度均能满足要求。

为测试温拌沥青混合料实际可碾压温度，按表9设计了2组碾压试验段落。铺面效果均匀无离析［5-6］。

表8　温度检测结果（内部温度约高5～10 ℃左右） ℃

表9　碾压试验段落

5　质量检测

对温拌沥青混合料取样进行了相关室内试验检测，具体结果见表10。从结果可以看出，沥青混合料马歇尔体积指标均能够满足要求。

表10　马歇尔试验结果

随后，对施工路段进行了取芯及渗水试验检测，结果显示，芯样压实度及路面渗水试验结果均能够满足要求（见表11、表12）。并且，由于温拌剂的加入，使得改性沥青混合料能在140 ℃时碾压密实，芯样表面密实且无孔隙。掺入温拌剂后在一定程度上能够提高路面压实度。

6　结论

三黎项目施工进度紧张且地处山区，桥梁比例高，冬季施工时，混合料温度下降非常快。温拌剂的使用，能够很好地减少由于温度损失造成的影响，一定程度上保证了路面质量。研究表明，掺入温拌剂后，沥青混合料各项体积指标未发生下降，实体应用效果较好，并且路面压实度还有一定程度的提高，可供冬季施工时参考。

表11　路面芯样高度及压实度

表12　渗水系数检测结果

［1］严世祥.温拌沥青混合料的应用技术研究［D］.重庆：重庆大学，2007.

［2］张成功，任立忠.温拌沥青混合料应用技术探讨［J］.交通科技，2009（S2）：112-114.

［3］侯月琴.温拌沥青混合料性能研究［D］.西安：长安大学，2008.

［4］宋萍，田卫群.Thiopave温拌再生沥青混合料性能试验研究［J］.公路交通技术，2013（5）：39-41.

［5］Nashvile，TN. Warm Mix Asphalt Technologies［C］∥AASHTO Standing Committee on Highways Techical Meeting，2005.

［6］ National Asphalt Pavement Association.Warm Mix Asphalt［R］.2006：12-16.

Application of WMA Technology in Sanli Expressway

Li Yong1， Wang Lun2， Zhao Zhe1
（1. JSTI Group， Nanjing 210011， China； 2. CCCC Third Highway Engineering Co.， Ltd， Beijing 100102， China）

In order to ensure the pavement quality in winter construction， WMA technology had been applied in Sanli Highway. This article selected 3 kinds of warm mix agents and paved test sections. The results showed that the performance of asphalt mixtures with the incorporation of warm mix agents met requirements and had good application effect， which could be taken as reference for the local construction of asphalt pavement.

asphlt pavement； WMA technology； marshall test； warm mix agent； compactness

U416.217

B

1672-9889（2015）06-0011-03

李勇（1982-），男，河北唐山人，工程师，主要从事高速公路建设管理及技术工作。

（2015-02-13）