温拌沥青混合料在福银高速公路养护中的应用

2014-12-20 02:37张丽宏
筑路机械与施工机械化 2014年10期
关键词:温拌剂降温

张丽宏

摘要:基于温拌沥青混合料具有降低能耗、减少污染、易施工、路用性能优良等优点,结合温拌剂的改善原理,从沥青试验、沥青混合料试验及试验段情况等方面对温拌与热拌工艺进行对比分析。结果表明:温拌沥青混合料在较低的温度下满足孔隙率等指标要求;采用温拌沥青混合料可降低施工温度,并达到甚至超过热拌的压实效果;具有较好的节油率。

关键词:温拌沥青混合料;温拌剂;节油率;降温

中图分类号:U418.6文献标志码:B

0引言

节能、环保、可持续发展已成为世界各国共同关注的热点问题,因此,针对传统的热拌沥青混合料(HMA)生产能耗大的弊瑞,提出了节能环保型温拌沥青混合料(WMA)技术。温拌沥青混合料保留了热拌沥青混合料的良好性能,同时兼有易施工[1]、污染少、能耗低、抗热老化等诸多优点[2],特别适合于长、大隧道路面铺装及冬季、大风等不利环境条件下沥青面层的施工。福建省的高速公路隧道约占总通车里程的12%,因此研究温拌沥青混合料技术具有重要意义。

1工程概况

福银高速公路为福州到银川的高速公路,全长2 485 km,其中福建省内长度为346.5 km。福银高速公路福建省内路面结构为:上面层4 cm AK16A,中面层6 cm AC20I,下面层8 cm AC25I,下封层1 cm预拌碎石,5%水泥稳定碎石层30 cm和3%水泥稳定碎石底基层22~36 cm。

福银高速公路福州段已通车运行10余年,路面整体状况较好,仅有部分路段面层出现泛油及车辙。本文结合福银高速公路福州段温拌沥青混合料试验段的铺筑,进行温拌沥青混合料性能研究。

2温拌沥青及沥青混合料室内试验分析

2.1试验设计

2.1.1原材料的选择

选取华特生产的SBS(ID级)改性沥青、钟山料场的集料、龙岩适中的矿粉。沥青、集料和矿粉的检测结果均符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)的技术要求。

2.1.2温拌剂的选择

温拌技术的核心是采用物理或化学手段增加沥青混合料的施工操作性,在完成混合料碾压成型后,这些物理和化学添加剂不对路面使用性能构成负面影响。目前市场上的温拌剂可分为沥青矿物型、有机降粘型、沥青发泡型及基于乳化平台型四类[36]。

选取基于表面活性平台的一种乳化型温拌剂M,该温拌剂通过俘获混合料及空气中极为微量的水分,从而在沥青内部形成大量结构性润滑结构,该润滑结构在拌和过程中将避免沥青胶结料的团聚效应,显著增加沥青混合料在较低温度时的拌和工作性。压实过程中,在钢轮压路机的振动碾压和胶轮压路机的揉搓碾压作用下,润滑作用得到最大程度的发挥,集料位置调整和骨架结构形成更加容易,促进沥青混合料压实[7]。压实终了时,在机械撕扯力以及环境因素的作用下,胶团润滑结构逐渐散失,其中的表面活性类化学物质发生界面转移,转移至沥青与集料交界面上,形成化学锚固结构,加强集料与沥青胶结料的粘结性能[8]。

2.1.3试验方案设计

根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)规定的试验方法进行温拌沥青试验及混合料试验。按照厂家提供的建议掺量(06%)及添加方式,进行添加温拌剂的沥青性能试验、不同温度下温拌沥青混合料的可压实性能试验以及温拌剂的水稳定性、高温稳定性等试验,分析温拌剂的改善效果。

2.2试验结果分析

2.2.1沥青试验分析

对添加温拌剂与未添加温拌剂的沥青分别进行沥青三大指标及粘度、粘附性试验,具体试验结果如表1所示。从试验结果可以看出,M温拌剂具有一定的降粘及改善沥青与集料粘附性的效果[9]。endprint

摘要:基于温拌沥青混合料具有降低能耗、减少污染、易施工、路用性能优良等优点,结合温拌剂的改善原理,从沥青试验、沥青混合料试验及试验段情况等方面对温拌与热拌工艺进行对比分析。结果表明:温拌沥青混合料在较低的温度下满足孔隙率等指标要求;采用温拌沥青混合料可降低施工温度,并达到甚至超过热拌的压实效果;具有较好的节油率。

关键词:温拌沥青混合料;温拌剂;节油率;降温

中图分类号:U418.6文献标志码:B

0引言

节能、环保、可持续发展已成为世界各国共同关注的热点问题,因此,针对传统的热拌沥青混合料(HMA)生产能耗大的弊瑞,提出了节能环保型温拌沥青混合料(WMA)技术。温拌沥青混合料保留了热拌沥青混合料的良好性能,同时兼有易施工[1]、污染少、能耗低、抗热老化等诸多优点[2],特别适合于长、大隧道路面铺装及冬季、大风等不利环境条件下沥青面层的施工。福建省的高速公路隧道约占总通车里程的12%,因此研究温拌沥青混合料技术具有重要意义。

1工程概况

福银高速公路为福州到银川的高速公路,全长2 485 km,其中福建省内长度为346.5 km。福银高速公路福建省内路面结构为:上面层4 cm AK16A,中面层6 cm AC20I,下面层8 cm AC25I,下封层1 cm预拌碎石,5%水泥稳定碎石层30 cm和3%水泥稳定碎石底基层22~36 cm。

福银高速公路福州段已通车运行10余年,路面整体状况较好,仅有部分路段面层出现泛油及车辙。本文结合福银高速公路福州段温拌沥青混合料试验段的铺筑,进行温拌沥青混合料性能研究。

2温拌沥青及沥青混合料室内试验分析

2.1试验设计

2.1.1原材料的选择

选取华特生产的SBS(ID级)改性沥青、钟山料场的集料、龙岩适中的矿粉。沥青、集料和矿粉的检测结果均符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)的技术要求。

2.1.2温拌剂的选择

温拌技术的核心是采用物理或化学手段增加沥青混合料的施工操作性,在完成混合料碾压成型后,这些物理和化学添加剂不对路面使用性能构成负面影响。目前市场上的温拌剂可分为沥青矿物型、有机降粘型、沥青发泡型及基于乳化平台型四类[36]。

选取基于表面活性平台的一种乳化型温拌剂M,该温拌剂通过俘获混合料及空气中极为微量的水分,从而在沥青内部形成大量结构性润滑结构,该润滑结构在拌和过程中将避免沥青胶结料的团聚效应,显著增加沥青混合料在较低温度时的拌和工作性。压实过程中,在钢轮压路机的振动碾压和胶轮压路机的揉搓碾压作用下,润滑作用得到最大程度的发挥,集料位置调整和骨架结构形成更加容易,促进沥青混合料压实[7]。压实终了时,在机械撕扯力以及环境因素的作用下,胶团润滑结构逐渐散失,其中的表面活性类化学物质发生界面转移,转移至沥青与集料交界面上,形成化学锚固结构,加强集料与沥青胶结料的粘结性能[8]。

2.1.3试验方案设计

根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)规定的试验方法进行温拌沥青试验及混合料试验。按照厂家提供的建议掺量(06%)及添加方式,进行添加温拌剂的沥青性能试验、不同温度下温拌沥青混合料的可压实性能试验以及温拌剂的水稳定性、高温稳定性等试验,分析温拌剂的改善效果。

2.2试验结果分析

2.2.1沥青试验分析

对添加温拌剂与未添加温拌剂的沥青分别进行沥青三大指标及粘度、粘附性试验,具体试验结果如表1所示。从试验结果可以看出,M温拌剂具有一定的降粘及改善沥青与集料粘附性的效果[9]。endprint

摘要:基于温拌沥青混合料具有降低能耗、减少污染、易施工、路用性能优良等优点,结合温拌剂的改善原理,从沥青试验、沥青混合料试验及试验段情况等方面对温拌与热拌工艺进行对比分析。结果表明:温拌沥青混合料在较低的温度下满足孔隙率等指标要求;采用温拌沥青混合料可降低施工温度,并达到甚至超过热拌的压实效果;具有较好的节油率。

关键词:温拌沥青混合料;温拌剂;节油率;降温

中图分类号:U418.6文献标志码:B

0引言

节能、环保、可持续发展已成为世界各国共同关注的热点问题,因此,针对传统的热拌沥青混合料(HMA)生产能耗大的弊瑞,提出了节能环保型温拌沥青混合料(WMA)技术。温拌沥青混合料保留了热拌沥青混合料的良好性能,同时兼有易施工[1]、污染少、能耗低、抗热老化等诸多优点[2],特别适合于长、大隧道路面铺装及冬季、大风等不利环境条件下沥青面层的施工。福建省的高速公路隧道约占总通车里程的12%,因此研究温拌沥青混合料技术具有重要意义。

1工程概况

福银高速公路为福州到银川的高速公路,全长2 485 km,其中福建省内长度为346.5 km。福银高速公路福建省内路面结构为:上面层4 cm AK16A,中面层6 cm AC20I,下面层8 cm AC25I,下封层1 cm预拌碎石,5%水泥稳定碎石层30 cm和3%水泥稳定碎石底基层22~36 cm。

福银高速公路福州段已通车运行10余年,路面整体状况较好,仅有部分路段面层出现泛油及车辙。本文结合福银高速公路福州段温拌沥青混合料试验段的铺筑,进行温拌沥青混合料性能研究。

2温拌沥青及沥青混合料室内试验分析

2.1试验设计

2.1.1原材料的选择

选取华特生产的SBS(ID级)改性沥青、钟山料场的集料、龙岩适中的矿粉。沥青、集料和矿粉的检测结果均符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)的技术要求。

2.1.2温拌剂的选择

温拌技术的核心是采用物理或化学手段增加沥青混合料的施工操作性,在完成混合料碾压成型后,这些物理和化学添加剂不对路面使用性能构成负面影响。目前市场上的温拌剂可分为沥青矿物型、有机降粘型、沥青发泡型及基于乳化平台型四类[36]。

选取基于表面活性平台的一种乳化型温拌剂M,该温拌剂通过俘获混合料及空气中极为微量的水分,从而在沥青内部形成大量结构性润滑结构,该润滑结构在拌和过程中将避免沥青胶结料的团聚效应,显著增加沥青混合料在较低温度时的拌和工作性。压实过程中,在钢轮压路机的振动碾压和胶轮压路机的揉搓碾压作用下,润滑作用得到最大程度的发挥,集料位置调整和骨架结构形成更加容易,促进沥青混合料压实[7]。压实终了时,在机械撕扯力以及环境因素的作用下,胶团润滑结构逐渐散失,其中的表面活性类化学物质发生界面转移,转移至沥青与集料交界面上,形成化学锚固结构,加强集料与沥青胶结料的粘结性能[8]。

2.1.3试验方案设计

根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)规定的试验方法进行温拌沥青试验及混合料试验。按照厂家提供的建议掺量(06%)及添加方式,进行添加温拌剂的沥青性能试验、不同温度下温拌沥青混合料的可压实性能试验以及温拌剂的水稳定性、高温稳定性等试验,分析温拌剂的改善效果。

2.2试验结果分析

2.2.1沥青试验分析

对添加温拌剂与未添加温拌剂的沥青分别进行沥青三大指标及粘度、粘附性试验,具体试验结果如表1所示。从试验结果可以看出,M温拌剂具有一定的降粘及改善沥青与集料粘附性的效果[9]。endprint

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