温拌沥青混合料的应用与研究

摘 要：通过对Aspha-Min温拌剂的工作机理分析和室外、室内实验研究来验证温拌沥青各项指标的设定；以及施工后成型沥青混合料水稳定性、高温稳定性和低温抗裂稳定性，从而对本施工技术起到指导作用。

关键词：温拌沥青 温拌剂 指标 稳定性

中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0028-04

1 温拌沥青混合料的应用背景

为了确保嘉兴至绍兴跨江公路通道2013年春运时的行车安全，沽渚枢纽（H、C匝道）沥青混合料必须要在2012年12月中旬～2013年元月中旬实施摊铺。而这个季节的气温很低，不适宜常规的沥青混合料施工。公司计划在沥青混合料中拟外掺0.3%的Aspha-Min温拌剂，来改善沥青混合料的和易性，从而降低沥青混合料的拌合、碾压温度，同时不影响沥青混合料的路用性能。

2 Aspha-Min温拌剂的工作机理及优势

本工程拟采用的温拌剂为Aspha-Min，该技术不必改变现有热拌厂的设备，在混合料里用了总量的0.3%的Aspha-min，就能潜在地降低约30 ℃的生产和施工温度；由于Aspha-min特殊的结构性质，水分能在长达6～7小时的时间内逐渐释放，保持混合料的施工长久性。温拌沥青混合料的优点：（1）降低生产成本；（2）减少沥青老化，改善路用性能；（3）减少气体以及粉尘的排放量，降低环境污染、改善工人工作环境。

3 温拌沥青混合料的室内试验

本次低温施工的沥青混合料的类型有SUP-25道路沥青混合料、SUP-20改性沥青混合料和SMA-13沥青玛蹄脂碎石三类。选后两类进行室内试验，根据试验结果指导试验。

3.1 试验目的

（1）给定的温拌剂和实际使用的矿料、改性沥青拌制的温拌沥青混合料进行不同温度下成型，回归分析得出对应的有效压实温度范围。

（2）试验分析温拌沥青混合料的性能变化。

通过旋转压实体积指标、马歇尔的物理和力学指标指标、高温稳定性（车辙）、低温抗裂性、抗水损害等比对试验分析温拌沥青混合料的性能变化。

（3）根据试验结果推荐温拌沥青混合料的拌和、出料和碾压温度。

3.2 试验方案

Aspha-Min温拌剂掺加剂量按沥青混合料的0.3%控制。

（1）按比例配制好的矿料放入烘箱，保温和加温控制温度（成型温度≥145 ℃时，按170 ℃～175 ℃；其他按155 ℃。）。

（2）改性沥青加热温度为155 ℃～165 ℃。

（3）将预热矿料与Aspha-Min温拌剂同时加入拌和锅内进行干拌，干拌控制时间设为不少于2 min；若是SMA-13，再加纤维干拌。

（4）将加热好的改性沥青加入拌和锅内，湿拌控制时间为2.5～3 min。

（5）加入矿粉，拌和控制时间在1～ 1.5 min之间。

（0iLc10zMWEbNjM1jt1B9qQ==6）拌和完成后，称量按规定成型温度保温；SUP-20混合料的成型温度分别为165 ℃、155 ℃、145 ℃、135 ℃、125 ℃、115 ℃、105 ℃、95 ℃和85 ℃。SMA-13混合料成型温度分别为：165 ℃、155 ℃、145 ℃、135 ℃、125 ℃、115 ℃和105 ℃。

（7）成型试件：SUP-20混合料按旋转压实成型；SMA-13按马歇尔双面各击75次成型。

（8）检测试件的毛体积相对密度计算孔隙率，寻找各类沥青混合料的碾压温度范围。

（9）温拌沥青混合料的旋转压实、马歇尔的体积指标验证。

（10）温拌沥青混合料的稳定度验证。

（11）温拌沥青混合料的水稳定验证（残留稳定度和冻融劈裂试验）。

（12）温拌沥青混合料的动稳定度验证（车辙试验）。

3.3 试验结果

（1）SUP-20温拌改性沥青混合料的拌和物外观及碾压温度范围。

在不同温度下拌和的混合料和易性好，成型的孔隙率结果见表1。

按压实空隙率<7%控制，有效压实温度在100 ℃～155 ℃。

（2）SMA-13温拌改性沥青混合料的拌和物外观及碾压温度范围见表2。

拌和的混合料和易性好并未发现沥青流淌的现象，压实度按最大理论相对密度的94%～96.5%控制，有效压实温度为110 ℃～165 ℃。

（3）沥青混合料水稳定性验证。

沥青混合料水稳定性验证按残留稳定度和冻融劈裂强度比两个指标验证。

①SUP-20改性沥青混合料水稳定性验证。

残留稳定度试验结果见表3，冻融劈裂强度比试验结果见表4。

②SMA-13改性沥青混合料水稳定性验证。

残留稳定度试验结果见表5，冻融劈裂强度比试验结果见表6。

（4）沥青混合料高温稳定性验证见表7。

（5）沥青混合料低温抗裂性能验证结果。

4 温拌沥青路面使用效果阶段性检测评估

经过四个月交通运营，于2013年5底指挥部组织有关单位及施工单位等相关人员成立检查评估小组，对通车路面的使用效果进行一次阶段性检测评估。

4.1 路面外观情况

检测小组对温拌沥青路面进行徒步检查，检查路面表面平整、密实。无松散、坑洞、泛油、拥包等现象。粗细料分布均匀，接缝处紧密、平顺。（如图3）

4.2 路面渗水情况

检测小组人员对检查路段进行随机定点，利用改进型渗水仪进行定量测定，检测结果详见表9，满足《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004的技术要求。（如表8）

4.3 路面芯样分析

检测小组为了验证路面的施工质量，随机在H匝道上定位两点、在C匝道上定位一点，进行取芯。从三个芯样看（如图4），芯样表面光滑、密实，层层粘结牢固，每层混合料的骨料分布均匀、细矿料紧密地填充在粗骨料的间隙中，混合料处于嵌挤状态，同时未发现明显的层位移动及颗粒破碎现象。

对芯样进行检查压实度检测，检测结果见表9，满足《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004的技术要求。

4.4 路面抗滑情况

检测小组对运营的温拌沥青路面抗滑性能指标的了解，采用摆式仪测路面的摆值（图5）和路面的构造深度（图6），经过检测，结果满足现行的技术规范要求。检测结果见表9和表10。

4.5 路面车辙情况

检测小组为了了解运营4个月的温拌沥青路面的车辙情况，运用简易的3 m直尺测最大间隙的方法（图7），检测轮迹带车辙深度。检测结果见表6，最大车辙深度为3.0 mm，按车辙的定义目前未发展到路面车辙的范畴。

5 阶段性评价结论

检测评估小组通过检查温拌沥青混合料专题试验报告、施工拌合楼检测数据、现场施工控制记录、成型实体质量检测和运营过程的实体质量检测结果，经过反复讨论及研究通过如下结论。

（1）温拌沥青混合料在特定的温度环境下成型的旋转压实（中、下面层）、马歇尔试验、水稳定性、高温稳定度及低温弯拉应变等技术指标均满足现行的规范—《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004和绍兴跨江公路通道南岸接线第6合同段两阶段施工图设计的技术要求。

（2）三层温拌沥青混合料拌合质量均匀、稳定，为确保施工质量打下坚实基础。

（3）温拌沥青混合料运输、摊铺、碾压科学得当，保证了施工质量在过程中控制。

（4）温拌沥青混合料成型实体质量，经过施工自检、交工验收检测和运营中检测，技术指标均满足《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004的技术要求。

（5）温拌沥青混凝土路面经过4个月的运营，路面表面仍然平整、密实，未出现松散、坑洞、泛油、拥包等现象，粗细料分布均匀，接缝处紧密、平顺。