改节能型温拌混合料在大中修工程低温施工中的应用

郭鹏飞 焦海军

摘 要：通过介绍节能型温拌混合料在307国道（陕西段）靖边～定边三级公路大中修工程中的应用，对温拌沥青混合料在冬季低温状态下的施工方法进行了总结，证明了温拌沥青混合料施工技术在不影响原有沥青及沥青混合料性能的情况下，能够显著降低沥青混合料的生产和施工温度，有效解决沥青混合料在低温环境下摊铺、压实问题，延长施工季节，改善沥青路面施工环境，特别是为低温沥青路面施工的应用提供了可借鉴的经验。

关键词：温拌混合料；冬季；低温；施工

目前，公路建设中的沥青混凝土路面基本上都采用传统的热拌沥青混合料，需将沥青和矿料在150-180℃高温下进行拌和，且摊铺和碾压温度不低于100℃。由于热拌沥青混合料对压实温度要求较高，气温在10℃以下或大风降温时不得进行施工，同时因沥青和矿料加热至180℃时混合料在拌和、运输及摊铺过程中伴随有害气体排放、过多能耗以及沥青材料老化等问题。

温拌沥青混合料是一类拌和温度介于热拌沥青混合料（150～160℃）和冷拌（常温）沥青混合料之间，性能堪比热拌沥青混合料的新型沥青混合料的统称，是沥青混合料发展的一个全新方向。温拌沥青混合料的拌和、碾压温度比普通热拌沥青混凝土可以降低30℃，不仅提高了施工和易性，而且在低温条件下为混合料碾压赢得了更多的压实时间。其二氧化碳CO2排放减少约30%左右，其他烟尘排放可减少40%左右，这样可以达到热拌混合料的路用性能，也可以减少大量的能源消耗，具有良好的社会、环保效益。

技术人员通过采用西安公路研究院研发的HH-Ⅻ型温拌剂在国道307靖边～定边三级公路大中修工程中的应用，探索出温拌沥青混合料在低温条件下的施工技术及节能效果。

1 节能型温拌混合料技术原理

HH-XⅡ型温拌剂是基于表面活性的乳化型温拌剂。其原理是采用物理和化学一起作用的手段，通过添加温拌剂使沥青在拌合过程中得到充分的分散，在沥青内部形成独特的水膜润滑结构，增加混合料的和易性，以降低混合料各施工环节温度，实现沥青混合料在较低温度下施工的目的。

2 温拌AC-13型混合料配合比设计

该试验路段路面面层结构类型为AC-13沥青混凝土，厚度为4cm，采用克拉玛依90号基质沥青，集料采用宁夏太阳山石灰岩。首先通过目标配合比进行马歇尔试验，选定最佳沥青用量为4.5%。然后在目标配合比的基础上进行生产配合比的设计，确定各热料仓的生产配合比为4仓：3仓：2仓：1仓：矿粉：沥青=22：28：17：28：5：4.4。添加剂为西安公路研究院生产的HH-XⅡ型温拌剂，直接添加到沥青中采用搅器搅拌均匀，其添加量为沥青重量的0.7%。

3 温拌沥青混合料施工

3.1 试验路段施工概况

试验路段位于国道307靖边～定边三级公路定边段，桩号为K1115+000-K1115+500，长度为500m。施工日期2012年10月24日，天气晴，试验路铺筑当天环境温度为0-10℃，风力3-4级。

3.2 温拌混合料拌和、碾压温度控制

3.3 温拌混合料压实

为了达到最佳压实效果，碾压采用双钢轮和轮胎式两种压路机。压实分为初压、复压和终压3个阶段进行，遵循紧跟、慢速、高频、低幅等原则，初压采用双钢轮压路机碾压2遍（第1遍前进静压，后退振动，第2遍振动），复压采用轮胎式压路机静压6遍，终压采用双钢轮压路机静压2遍。

4 路用性能

为了验证温拌沥青混合料的路用性能，试验路段完成后通过钻取芯样进行了检验，并与同条件下铺筑的热拌沥青混合料各项性能指标进行了对比。

通过钻芯取样试验结果表明，温拌混合料各项路用性能指标不但满足规范对热拌混合料的要求，而且各项指标比同条件下施工的热拌混合料更好。

5 环境效益

由于温拌沥青混合料加热温度比热拌混合料低约30℃，拌和时可以节约大量的燃料。根据试验路段施工时统计数据，热拌混合料燃油消耗5.75Kg/t，温拌混合料燃油消耗5.15Kg/t，可节约燃油11.7%。施工时观察温拌混合料在拌和、摊铺时排放的烟气明显减少，无刺激性气味产生，几乎没有沥青烟呛人的现象发生，所以说有较好的环境效益。

6 结束语

温拌沥青混合料技术加工工艺简单，便于在实际生产中应用，实践充分证明温拌沥青混合料不仅在节能降耗、环境保护方面有着显著的效益，而且可适当延长施工季节，同时具备与普通沥青混合料基本相同的路用性能，其应用优势明显。该工程投入使用后至今未出现因沥青混合料原因而引发的早期病害。

作为一种新型沥青混合料技术，具有良好的社会、经济效益，在能源日益紧缺的今天，节能型温拌沥青混合料必将有着更加广阔的应用前景。