温拌沥青混合料高温性能研究

肖启劲 马柱

【摘要】温拌沥青是在沥青中使用特定的技术或添加剂，从而降低沥青的粘度，降低沥青混合料的拌和与摊铺温度，达到降低沥青混合料生产过程中的能耗与CO2等气体及粉尘排放量的目的，同时保证温拌沥青混合料具有与热拌沥青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。本文采用马歇尔设计法进行温拌沥青混合料的设计，应用车辙试验对温拌沥青混合料的高温性能进行评价。

【关键字】温拌沥青、车辙试验、高温性能

1.引言

温拌沥青WMA（Warm Mix Asphalt）是在沥青中使用特定的技术或添加剂，降低沥青的粘度，从而降低沥青混合料的拌和与摊铺温度，达到降低沥青混合料生产过程中的能耗与CO2等气体及粉尘排放量的目的，同时保证温拌沥青混合料具有与热拌沥青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。

将温拌沥青技术应用于路面铺装中，一方面能够显著改善热拌沥青混合料在生产施工过程中的高排放、高能耗问题，尤其是对于隧道路面，可以显著地改善施工作業环境；另一方面能够延长施工作业季节，增加沥青路面施工的灵活性、便利性。

为了更好的推广应用温拌沥青混合料，本文采用马歇尔设计法进行温拌沥青混合料的设计，应用车辙试验对温拌沥青混合料的高温性能进行评价。

2.温拌沥青混合料的制备

采用马歇尔设计法进行温拌沥青混合料的设计。沥青下面层矿料采用了10-20mm、5-10mm、3-5mm、0-3mm碎石、天然砂、矿粉，沥青采用道路石油90号。

矿料级配曲线按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T 0725的方法绘制（图1）。具体设计方法参考热拌沥青混合料AC型设计规范。合成级配曲线如图1。

图1 AC-13级配图

试验采用沥青为SBS改性沥青，混合料为AC-13C型，温拌剂的掺量根据相关研究及比较试验选定为5%。

油石比根据马歇尔设计法确定，由AC-13基质沥青混合料在不同油石比下的体积参数与力学指标为依据，根据各个指标绘制相应曲线，由不同油石比与体积参数及力学指标的关系曲线来确定基质沥青混合料的最佳油石比（OAC）为4.8%。

3高温性能

车辙试验又称为轮辙试验，最早起源于英国，因为试验方法相对简单，试验周期短，而且试验结果与实际路面的相关性好，现在已经成为欧洲、日本、澳大利亚等大多数国家的通用方法。我国针对中国的气候等特定，在对车辙试验方法开展了深入研究的基础上，以此作为沥青混合料高温性能的检验方法。

各个国家车辙试验规定的试验温度、压力和采用的试件形状尺寸不尽相同，我国的车辙试验方法主要是参照日本的规定，试验要求如下：

（1）试验温度：60℃

（2）轮压：0.7MPa，

（3）试验轮行走距离：230mm±10mm

（4）往返碾压速度：42次 /mini±1次/min（21次往返/min）

（5）试件规格：轮碾法成型的（300*300*50）mm的板块状试件

（6）温度控制：恒温室温度60℃±1℃（试件内部温度60℃±0.5℃）

本文试验按照《沥青及沥青混合料试验规程（JTJ052-2000）》的要求进行车辙试验，采用动稳定度和相对变形两个指标对温拌沥青混合料的高温性能进行分析，试验结果见表2。

类型 变形量（mm） 动稳定度 平均值

d1/（45min） d2/（60min） （次/mm）

温拌 1.73 1.84 5727

5759

1.32 1.44 5250

1.54 1.55 6300

热拌 0.99 1.09 6300

6533

0.87 0.96 7000

1.03 1.13 6300

表2 车辙试验结果表

由上表中可以看出，温拌沥青混合料的试验动稳定度，与热拌沥青混合料动稳定度相比，略有下降；温拌沥青的相对变形比热拌沥青的相对变形略大；但是，温拌沥青混合料的车辙动稳定度仍远大于规范规定的3000次/mm，说明温拌沥青混合料的高温稳定性良好，能够满足高温环境下的路面抗车辙能力要求。

4.结论

温拌沥青通过降低沥青混合料的拌和与摊铺温度，从而减少生产过程中的能耗与CO2等气体及粉尘排放量，同时保证其路用性能，可以显著地改善施工作业环境。通过采用车辙试验对温拌沥青混合料高温性能进行研究分析，可以得出，温拌沥青混合料的高温性能虽然比热拌沥青混合料略有降低，但可以达到规范要求。

【参考文献】

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