温拌沥青混合料设计方法研究

李岩，张炜烔，陈志杰，丁清卿

(张家口路桥建设集团，河北 张家口 075000)

引言

随着环境污染的日益加剧，人们逐步开始认识到保护环境的重要性，目前环保意识已普及全球，世界各国纷纷开始注重环境保护，并采取针对性的保护和治理措施，致力于降低环境污染并逐步改善环境。其中，节能和减排是保护环境的两大重要方面，并逐渐成为全球关注的热点。

与HMA相比，WMA具有以下优点：(1)降低拌和与压实温度，减少能源消耗，降低污染排放。(2)有害气体的减少能够为施工人员带来更好的环境。(3)更远的运输距离。(4)更早的开放交通。(5)延长施工季节。(6)与沥青路面再生技术结合使用，节约资源。

1 Aspha-min温拌沥青混合料制备工艺

马歇尔混合料设计方法的主要内容包括矿质混合料组成设计和确定最佳沥青用量两部分。在马歇尔法的矿质混合料组成设计时，因为Aspha-min作为一种人工沸石，失水后会以集料的形式在混合料内部起一定的填充作用，所以应考虑掺入的Aspha-min作为集料会不会对设计级配产生明显影响。以AC-13级配为例，根据以往工程经验和相关资料，油石比为5.5%，Aspha-min掺量为0.3%(占混合料总质量)，Aspha-min含水量为21%，并依据规范(JTG F40-2004)所规定的AC-13的级配范围中值作为级配参数，AC-13沥青混合料的级配范围中值。

综上所述，Aspha-min WMA的配合比设计方法应与我国HMA保持一致，即采用马歇尔配合比设计方法。同时，在设计有关HMA和Aspha-min WMA的性能对比试验时，为减少工作量，可将热拌沥青混合料的的矿料级配和最佳沥青用量直接用于HMA的制备，且并不会影响实验设计的科学严谨性。

2 Aspha-min温拌剂掺加方法

对于有机温拌剂和化学温拌剂的掺加方法通常是将温拌剂加入到沥青中制备温拌沥青，然后再进行沥青混合料的制备，但是由于Aspha-min降低温度的原理是通过产生微泡沫增大沥青比表面积来提高沥青混合料施工和易性，并不是通过与沥青发生反应直接降低沥青粘度，因此这种方法并不一定适用于Aspha-min。对于Aspha-min温拌剂的使用方法，通过对其相关实验资料的收集，可以发现国内并未形成统一的规定。

温拌沥青混合料的使用性能在一定程度上也会受到掺加方法的影响，基于目前我国Aspha-min的使用方法，通过归纳整理后，Aspha-min的掺加方式可以分为以下三种：

(1)集料与Aspha-min干拌，然后掺加沥青湿拌，最后掺加矿粉拌和。这种拌和方法是在集料拌和阶段加入Aspha-min，这种方法成型的试件的路用性能与热拌沥青混合料相比有一定的差异，但均能满足规范要求。

(2)集料干拌，然后Aspha-min与沥青同时加入进行湿拌，最后掺加矿粉。这种拌和方法是在沥青拌和阶段掺加Aspha-min，这种方法成型的试件的高温性能和低温性能均能满足规范要求，但部分研究表明，这种方法成型的试件的水稳定性较差且不能满足规范要求。

(3)集料干拌，然后加入沥青湿拌，最后Aspha-min与矿粉混合后掺加混合料拌和。这种拌和方法是在矿粉拌和阶段掺加Aspha-min，这种方法成型的试件的路用性能有所提高，但采用这种方法的研究极少，对于试验结果的可靠性仍存在一定的疑问。本文认为，由于在矿粉加入之前，集料和沥青已经进行了一定程度的拌和，如果Aspha-min随矿粉一起加入的话，其发泡降粘效果并不能完全发挥，从而会降低由于低温所导致的骨料与沥青之间的裹覆效果，因此会降低混合料的路用性能，因此不提倡使用这种掺加方式。

3 Aspha-min温拌剂压实方法的确定

我国的《公路沥青路面施工技术规范》中推荐采用粘度-温度曲线来确定HMA的拌和与压实温度，这种确定HMA拌和与压实温度的方法在我国广泛使用。随着沥青行业的发展，改性沥青因其优越的性能逐步得到广泛使用，大量的研究发现，常规的粘温曲线确定施工温度的方法对改性沥青混合料。本节将基于Aspha-min WMA的降温机理，讨论各种拌和与压实温度的确定方法对Aspha-min温拌沥青混合料的适用性。