温拌剂在旧沥青路面就地热再生中的应用

李 伟

(中交二公局东萌工程有限公司，陕西 西安 710119)

1 沥青混合料温拌技术概述

沥青路面经过长时间使用后，相继出现裂缝、坑槽等病害，不利于车辆的安全通行，此时沥青路面就地热再生成为重要的处理手段，确定破损路面后采取加热和翻松铣刨处理措施，向既有的沥青混合料中按适当比例掺入再生剂，形成新型沥青混合料，经铺筑后恢复路面的完整性。在传统方式下，就地热再生施工期间伴有较明显的环境污染问题，同时能源消耗量相对较大，因此，在原方案的基础上掺入适量温拌剂，通过此方式达到降低施工温度、保证施工质量的效果，由此提出了沥青混合料温拌技术。

跟传统方式相比较，沥青混合料温拌技术在施工材料方面实现了升级，使用到Sasobit温拌剂，使生产所得的沥青混合料表现出更好的性能。在公路建设规模持续扩大的发展趋势下，行业技术人员围绕温拌剂的性能展开深入探讨，认为该材料在与沥青接触后将使沥青性能发生变化，具有显著的环保效益，是旧沥青路面施工中的重要材料。

Sasobit温拌剂属于一种新型聚烯烃类，是一种合成的碳氢化合物混合物。为检验其技术性能，使用前可先对某基质沥青与添加3% Sasobit温拌剂的某基质沥青进行试验对比，结果表明，Sasobit温拌剂对路面材料具有独特的改性机理，使其针入度、软化点有较大提高，且拌和成型温度可降低20℃～30℃。而在沥青热再生加热条件下，简单搅拌后该温拌剂即可稳定分散于沥青混合料中，施工拌和温度为120℃，该温拌剂添加量为3%的基质沥青，并进行沥青路面现场热再生施工，以此来验证添加剂的性能。

2 路面材料及温拌剂的选择

2.1 路面材料要求

根据设计资料可知，某段路面集料以辉绿岩为主，运用的是SBS改性沥青，在此条件下的再生级配关系如表1所示。此处沥青再生剂选择的是RA102型，以旧沥青质量为基准，取该值的4%作为再生剂的用量标准。

表1 再生料的级配表

综合表1内容和《公路沥青路面再生技术规范》(JTG/T 5521—2019)，经过对比分析后得知再生混合料级配满足要求。

2.2 温拌剂的选择

旧沥青路面热再生过程中，通过温拌剂的作用有助于降低温度，给施工作业提供良好的温度环境。温拌剂的可选形式有很多，主要类型如下。

1)矿物质。通常以沸石粉末为准，可改善沥青发泡效果，形成的泡沫分布在集料间，可作为润滑剂使用，从而保证混合料具有较好的流动性。

2)有机溶剂。通过合适的有机物可达到降低沥青黏度的效果，保证沥青具有良好的裹覆性，拌和温度可降低至合理范围内。

3)表面活性剂。部分化学物质具有表面活性功能，将其按照特定比例掺入混合料后，可以避免集料与沥青表面摩擦过度的情况，随着摩擦阻力的减小，集料拌和效果更佳。

4)泡沫沥青。通过适量泡沫沥青的作用，能够降低混合料的稠度和拌和温度，使其具有更良好的流动性表现。

温拌剂的选择需兼顾施工环境、再生混合料质量要求等多个方面，本次研究选择两种温拌剂，以便用于对比分析：Sasobit有机温拌剂，黏度(135℃)12 MPa·s，闪点293℃、熔点101℃；Evotherm温拌剂，密度1.01 g/cm3、pH值7.2，沸点100℃。以旧沥青质量为基准，各类温拌剂用量均为该值的4%。

3 温拌剂对沥青混合料指标测试

3.1 关键指标测试

从施工现场取适量旧沥青混合料，抽提出沥青后分成三组，具体为沥青+再生剂+Sasobit温拌剂、沥青+再生剂+Evotherm温拌剂、沥青+再生剂，分别对其展开试验，所得结果如表2所示。

表2 沥青组合指标测试结果统计表

结合表2内容展开分析，各组沥青混合料的性能表现良好，均与公路沥青路面相关规范相符，由于温拌剂的作用，相应组别混合料的针入度较小，未掺入温拌剂的较大，但并无明显差异；在30℃试验条件下，相比于掺入温拌剂的再生剂组而言，存在Evotherm温拌剂的组别在针入度方面有所减小，具体减小幅度为0.67 mm。各组在软化点和延度方面的表现几乎相同，虽然掺入温拌剂的组别略有降低，但依然可满足要求。

3.2 沥青黏度测试

温拌剂的显著特点在于降低沥青混合料的温度，在此条件下保证混合料具有较低的黏度，以便给施工作业创造良好条件[1]。温拌剂具有润滑剂的作用，尽管沥青混合料的整体温度偏低，但其流动性依然良好，有助于保证压实效果。因此，温度是重要的变量，该值的变化将带来沥青混合料黏度的改变，具体内容见图1。

图1 运动黏度变化趋势图

结合图1内容展开分析可知，温拌剂的使用可以改善沥青的高温性能，在100℃的试验条件下，相比于不添加组而言，掺入温拌剂的组别所具有的黏度相对更低；随着温度的升高，当温度为180℃的时候各组仅存在微小的差别，最大值仅有0.2 Pa·s；以100℃为临界条件，温度超过该值后Sasobit温拌剂的应用效果更加良好，沥青黏度更低。

3.3 路用性能测试

温拌剂性能表现可通过路用性能来反映，具体需要考虑高(低)温稳定性、水稳性等多个方面[2]。组织车辙试验，通过此方式确定动稳定系数；组织小梁弯曲试验，以明确温拌剂的低温性能。

确定试验方案：从施工现场取适量旧沥青混合料，按照30%新沥青、4%再生剂、4%温拌剂的比例掺入各类材料，从而得到掺入温拌剂(2种)和未掺入温拌剂的组别，共计3组，根据规范制作试件。

1)体积指标。检测路用性能的必要前提在于确定混合料的体积指标，经过试验后得知：各组的该项指标都满足要求，其中以Sasobit温拌剂组的表现更加良好，由于温拌剂的加入，使混合料的飞散损失相对更小。

2)高温性能测试。热拌组温度150℃、温拌组120℃，分别使用车辙仪测量各组试件，对其展开稳定度对比分析。所得结果表明：通过温拌剂的作用，在降低混合料成型温度的同时有助于增强高温热稳定性，其中又以Sasobit温拌剂组的表现更为良好，并且各组混合料的高温稳定性都满足要求。

3)低温性能测试。从各组中选取试件，经过切割处理后得到弯曲试验小梁，分别展开试验。所得结果表明：各组混合料的低温性能都可满足要求，以热拌组的表现更为良好。温拌组的两种混合料中，又以Sasobit温拌剂的表现更佳。

4)水稳定性测试。水稳定性直接影响到混合料的使用效果，因此准确分析各组的水稳定性表现至关重要。试验结果表明：各组混合料的水稳定性都可满足要求，相比之下以Sasobit温拌剂的表现最佳。

4 温拌剂路面施工与质量检测

通过上述试验，本文认为4%的Sasobit温拌剂在改善混合料性能方面最为可行，创造120℃的拌和温度环境，在此条件下组织就地热再生施工作业，并分析实际施工效果。试验发生时间为初冬，现场温度偏低。

4.1 具体施工流程

确定试验段，依次完成该处路面的清理、加热、铣刨作业，搅拌过程中掺入4%的Sasobit温拌剂，期间温度稳定在(120±5)℃，以实际情况为准合理调整再生剂和温拌剂用量。

4.2 外观与压实度检测

就地热再生路面施工作业结束后，可以发现试验路段表面较为平整，并不存在开裂、离析现象。从现场取样并转入实验室内测定毛体积密度，再对其采取烘散处理措施，确定其最大理论相对密度后，以此为依据经计算后求得压实度。结果表明：压实度均值为95%，最低93%，最高98%，相比于规范中的92%而言更高，因此满足要求。

4.3 渗水性检测

通过采样检测的方式掌握施工路段的渗水性表现，从渗水系数测试结果来看，5个采样点的实测结果集中在1～2 mL·min-1，平均值0.8 mL·min-1，完全满足规范中“≤300 mL·min-1”的要求，因此，混合料渗水性方面的表现良好。

结合上述的试验与分析，得知温拌剂可确保再生混合料维持在较低的温度状态，同时改善其物理特性，路用性能表现更为良好，有助于提高施工质量。按照适当的比例掺入温拌剂，再生后旧沥青的性能得到显著的改善，各项指标都可满足要求。从室内路用性能试验结果来看，各类温拌剂组的沥青混合料综合性能都较为良好，其中又以Sasobit温拌剂的应用效果最为显著，可作为温拌剂的首选形式。

5 结束语

本文从沥青路面热再生技术的基本特征为切入点，围绕温拌剂对于沥青混合料性能的影响机制展开探讨，认为掺入Sasobit温拌剂的应用效果最佳。在路面热再生技术应用过程中，由于运用到适量的温拌剂，能够在确保混合料性能的前提下使施工温度有所下降，从而实现节能、减排的效果，值得被应用于沥青路面就地热再生施工中。

[ID:010505]