冷拌沥青混合料性能试验研究

长应海

（甘肃省临夏公路管理局，甘肃临夏731100）

冷拌沥青混合料性能试验研究

长应海

（甘肃省临夏公路管理局，甘肃临夏731100）

采用冷拌改性沥青，对不同沥青用量和级配的热沥青及冷拌沥青混合料路用性能进行了对比试验。结果表明：普通热沥青混合料比冷拌沥青混合料的空隙率小，V MA比冷拌沥青混合料低；冷拌沥青混合料路用性能稍低于普通热沥青混合料，但均满足规范要求，而且冷拌沥青混合料适用性广，受气候影响小，绿色环保，在应用价值及前景方面具有优势。研究结果为冷拌沥青混合料的广泛应用提供了理论基础和试验支撑。

沥青路面；冷拌沥青混合料；配合比设计；路用性能

0 引言

随着中国公路通车里程的大幅度增加，不论在新建还是维修工程中[1-3]，沥青混合料的用量均极其庞大，而通常采用的热拌沥青混合料因其高能耗、高污染及施工不便等问题，使得行业对新型沥青混合料的需求非常急迫。冷拌沥青混合料[4，5]维修技术是沥青路面维修的一大工艺性革命，它克服了热拌沥青混合料在修补沥青路面的过程中受季节、天气、温度的限制，以及在修补现场进行沥青加热所造成的环境污染等弊端，是一种施工简便、成本低、绿色环保及社会效益显著的路面修筑及养护材料[6]。本文对普通热沥青混合料和冷拌沥青混合料进行性能试验对比研究。

1 沥青材料

根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（J T G E20—2011）测试了本文试验用普通热沥青和冷拌混合料用沥青的性能指标，如表1、表2所示。

沥青试验结果表明，冷拌沥青中轻油分含量高，导致其针入度大，但延度和软化点较普通热沥青低很多，从而能够实现常温下沥青与集料的拌合。

2 马歇尔试验

2.1 最佳油石比确定

分别采用普通热沥青及冷拌沥青成型A C-13、A C-16、SMA-13三类沥青混合料，并进行配合比设计，按照马歇尔设计法，得到3种混合料最佳油石比，如表3所示。

表1 普通热沥青指标

表2 冷拌沥青蒸残物指标

表3 不同混合料类型最佳油石比

2.2 马歇尔参数

根据表3的最佳油石比进行马歇尔试验，得到马歇尔性能参数，见表4～表6。

表4 AC-13混合料参数

表5 AC-16混合料参数

表6 SMA-13混合料参数

由马歇尔试验参数可知：在同为最佳油石比的情况下，冷拌沥青混合料的毛体积密度相比较于普通热沥青混合料偏小，而空隙率偏大；普通热沥青混合料的V MA比冷拌沥青混合料低，普通热沥青混合料V F A大于冷拌沥青混合料。冷拌沥青混合料A C-13和A C-16具有更强的抗变形能力，而冷拌沥青混合料SMA-13混合料的抗变形能力大大减弱。从级配角度来看，连续型密级配冷拌沥青混合料A C-13和A C-16的性能与热拌沥青混合料相差不大，但冷拌沥青混合料SMA-13的稳定度和流值都相对较差。

3 冷拌沥青混合料高温稳定性

3.1 车辙试验方案

车辙试验级配为A C-13、A C-16和SMA-13，按照马歇尔设计的最佳油石比进行车辙板成型，成型后将试件连同试模放入（60±0.5）℃的恒温烘箱中，保温时间不少于5 h，最多不能超过24 h，然后采用车辙仪进行试验。

3.2 车辙试验结果与分析

车辙试验结果见表7。

表7 冷拌沥青混合料车辙试验结果

由表7可见，冷拌沥青混合料抗车辙能力较常规沥青混合料弱，普通热沥青混合料SMA-13具有最大的动稳定度，冷拌沥青混合料SMA-13的动稳定度最低。

4 冷拌沥青混合料水稳定性能

4.1 试验方法

本文采用水煮法对冷拌沥青、普通热沥青进行剥落度对比试验，集料选用石灰岩、花岗岩和玄武岩。按照水煮法的试验规程，将粘附有常温沥青、普通热沥青的可以通过16 mm的13.2 mm筛孔集料放到微沸水中水煮5 m in，按照沥青的剥落程度对其粘附性进行等级评价；对于混合料水稳定性，采用浸水马歇尔方法确定。

4.2 水稳定性试验结果

沥青粘附性试验结果见表8，混合料水稳定性试验结果见表9。

表8 沥青与集料粘附性试验结果

试验表明两种沥青的粘附性随石料性质的变化并不明显，使用普通热沥青的各种石料粘附性（5级）比使用常温沥青的石料粘附性（4级）好。

浸水马歇尔试验结果表明，普通热沥青混合料的马歇尔残留稳定度大于冷拌沥青混合料，说明冷拌沥青混合料水稳定性较普通热沥青混合料差。但因冷拌沥青混合料的马歇尔残留稳定度仍能满足规范要求，所以它还是具有较好的水稳定性能。

表9 浸水马歇尔试验数据

5 结语

（1）通过马歇尔试验确定了各种冷拌沥青混合料的最佳油石比；冷拌A C-13最佳油石比为4.50%，冷拌A C-16最佳油石比为4.13%，冷拌SMA-13最佳油石比为6.02%。

（2）马歇尔试验表明普通热沥青混合料比冷拌沥青混合料的空隙率小，普通热沥青混合料的V MA比冷拌沥青混合料低；在最佳油石比的状态下，普通热沥青混合料V F A大于冷拌沥青混合料。冷拌沥青混合料A C-13和A C-16具有更强的抗变形能力，而冷拌沥青混合料SMA-13的抗变形能力较弱。

（3）冷拌沥青混合料抗车辙能力较常规沥青混合料差，普通热沥青混合料SMA-13具有最大的动稳定度，冷拌沥青混合料SMA-13的动稳定度最低。冷拌沥青混合料的马歇尔残留稳定度虽然小于普通热沥青混合料，但仍能满足规范要求，因此冷拌沥青混合料还是具有较好的水稳定性能。

[1]李峰，黄颂昌，徐剑，等.冷补沥青混合料组成设计研究[J].武汉理工大学学报，2010，32（14）：79-82.

[2]刘华钧.浅析冷铺沥青混合料的配合比设计方法[J].山西建筑，2006，32(3):167-168.

[3]张涛.冷拌冷铺沥青混合料的研究[D].重庆：重庆大学，2007.

[4]杜鹃.储存式冷铺沥青混合料的研究[D].西安：长安大学，2001.

[5]刘勇.冷铺沥青混合料的水稳定性研究[D].上海：同济大学，2008.

[6]彭东波.冷补沥青混合料矿料级配研究[D].重庆：重庆交通大学，2012.

U416.2

A

1009-7716（2017）06-0261-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.06.077

2017-03-17

长应海（1969-），男，甘肃临夏人，高级工程师，从事道路施工与管理工作。