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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共1页温拌沥青混合料在低温施工中的应用研究陈仲良 天津市市政工程研究院 (300074)摘要：在我国，沥青路面以得到了广泛的应用，占已建成的高等级公路中的绝大部分，据统计表明，国内近期在建、重建或大中修的高速公路有90%以上采用了沥青路面。温拌沥青混合料是一种节能、环保的路面新材料，其生产施工温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间。本文在结合表面活性型温拌剂的活性成分的基础上，对温拌沥青混合料配合比设计及路用性能进行研究，依托实体工程，提出相应的施工质量控制方案。实体工程表明，在不损伤热拌沥青混合料路用性能的前提下降
2、低了沥青在较低温度下的拌和粘度，延长施工季节，增加沥青路面施工的灵活性、便利性。关键词：表面活性 温拌沥青混合料 路用性能 应用技术在目前我国大规模的高速公路建设过程中，由于热拌沥青混合料较好的路用性能已经被普遍接受，得到了广泛的应用，但其存在污染大、能耗高、施工季节短、沥青老化较严重，不适合薄层特别是较低温度下施工的缺陷。与热拌沥青混合料相比，温拌沥青混合料是一种生产施工温度介于传统热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间，绿色、节能、环保的路面新材料。其技术关键是在不损伤热拌沥青混合料路用性能的前提下如何降低沥青在较低温度下的拌和粘度，同时，使温拌沥青混合料达到热拌沥青混合料的路用性能。2010
3、年11月期间对海滨大道面层施工中采用基于表面活性剂型温拌法技术进行了温拌沥青混合料的施工，达到了很好的路用效果，得到了相关部门的认可和好评。以下对AC-13C型温拌沥青混合料配合比设计过程中路用性能的检测，以及在实体过程中的的应用情况进行介绍。1、 温拌剂作用机理拌合过程中温拌剂均匀分散在沥青和石料的界面，形成结构性水膜，沥青粘度降低，实现较低温度下的拌合；当受到碾压时，水膜结构受到破坏，微量的水分排出，温拌剂中的有效成分残留在石料与沥青界面，起到抗剥落剂的效果。 拌合状态 碾压状态 成型状态碾压方向，V向,VNIANYAFANGXIANG 方向, V结构层 厚度L度,L结构层厚度,L构层厚度
4、,L图1 温拌剂作用机理2、 温拌沥青混合料配合比设计2.1 原材料性质分析1）沥青AC-13C型温拌沥青混合料使用沥青为SBS改性沥青，该SBS改性沥青所检测项目符合公路沥青路面施工技术规范（JTG F402004）SBS类I-C级改性沥青技术要求。其试验项目及试验结果见表1。表1 SBS改性沥青检测结果检 测 项 目单位SBS、I-C级改性沥青技术要求试验结果试验方法针入度（25,100g,5s）0.1mm608075T 0604软化点（环球法）不小于5577.0T 0606运动粘度（135）Pa.s不大于32.088T 0625延度（5cm/min，5）cm不小于3033T 0605闪点
5、不小于230331T 0611溶解度（三氯乙烯）%不小于9999.80T 0607弹性恢复（25）%不小于65100T 0662离析（48h软化点差）不大于2.50.9T 0661TFOT后残留物质量变化%不大于1.00.01T 0609针入度比%不小于6069T 0604延度（5）cm不小于2021T 06052）粗集料粗集料采用蓟县产玄武岩，规格为10mm15mm、5mm10mm两种，试验项目及试验结果见表2。试验结果表明，各规格粗集料所检测项目符合公路沥青路面施工技术规范（JTG F402004）高速公路及一级公路沥青混合料表面层用粗集料质量技术要求。表2 粗集料技术性质检 测 项 目单
6、位标准要求粗集料试验结果试验方法10mm15mm5mm10mm集料压碎值%不大于2615.4-T 0316洛杉矶磨耗损失%不大于2817.0T 0317表观相对密度-不小于2.602.8422.840T 0304毛体积相对密度-实测记录2.7952.776吸水率%不大于2.00.60.8针片状颗粒含量（混合料）其中粒径大于9.5 mm其中粒径小于9.5 mm%不大于15不大于12不大于188.26.69.5T 0312对沥青的粘附性-不小于45-T 0616软石含量%不大于30.00.0T 0320磨光值PSV-不小于4044-T 03213）细集料细集料采用石灰岩机制砂，试验项目及试验结果见
7、表3。试验结果表明，该细集料所检测项目符合公路沥青路面施工技术规范（JTG F402004）高速公路及一级公路沥青混合料用细集料质量技术要求。表3 细集料技术性质检 测 项 目单位标准要求试验结果试验方法机制砂表观相对密度-不小于2.502.793T 0328毛体积相对密度-实测记录2.712T 0330砂当量%不小于6071T 0334棱角性s不小于3032T 03454） 矿粉矿粉为石灰岩矿粉，试验项目及试验结果见表4。试验结果表明，该矿粉所检测项目符合公路沥青路面施工技术规范（JTG F402004）高速公路及一级公路沥青混合料用矿粉质量技术要求。表4 矿粉技术性质检 测 项 目单位标准
8、要求试验结果试验方法密度t/m3不小于2.502.753T 0352粒度范围 0.6mm0.15mm 0.075 mm%1009010075100100.092.280.8T 0351外观-无团粒结块无团粒结块-亲水系数-10.9T 03532.2 配合比设计及性能检测2.2.1 确定沥青混合料矿料级配依据JTG F402004关于AC-13C型改性沥青混合料矿料级配范围要求及天津市市政工程研究院对AC-13C级配的优化设计研究成果，确定级配组成见表5, 矿料级配曲线如图1。表5 AC-13C型温拌沥青混合料矿料配合级配类型通过下列筛孔（mm）的质量百分比（%）1613.29.54.752.3
9、61.180.60.30.150.075级配范围100951007082425427381827121981451048合成级配10098.375.447.832.121.714.510.27.96.2图2 AC-13C合成级配曲线2.2.2 试验设计及试验条件1）试验过程中共进行了5种类别的比对，分别以1、2、3、4、5标记，其中： 1-SBS改性沥青，拌合温度180、成型温度160； 2-SBS改性沥青+温拌剂，拌合温度180、成型温度160； 3-SBS改性沥青+温拌剂，拌合温度180、成型温度145； 4-SBS改性沥青+温拌剂，拌合温度180、成型温度130； 5-SBS改性沥青+温
10、拌剂，拌合温度160、成型温度130。2）温拌剂为基于表面活性平台技术（Evotherm），美德维实伟克益路H5温拌剂；3）参考热拌沥青混合料配合比，最佳油石比为4.9%；4）温拌剂为沥青掺配质量的10%;2.2.3 试验检测结果2.2.3.1 密度试验1)马歇尔试件密度见表6。表6 最佳油石比下马歇尔密度混合料类型编号密度SBS-160(180)12.474温拌剂SBS-160(180)22.474温拌剂SBS-145(180)32.470温拌剂SBS-130(180)42.466温拌剂SBS-130(160)52.465图3 最佳油石比下马歇尔密度由图3可见，同等温度条件下，试件的马歇尔密
11、度添加与未添加温拌剂的混合料密度相当，添加温拌剂的混合料随成型温度下降而逐渐减小。2) 车辙板试件密度表7 最佳油石比下车辙板密度混合料类型编号密度SBS-160(180)12.519温拌剂SBS-160(180)22.520温拌剂SBS-145(180)32.519 温拌剂SBS-130(180)42.517 温拌剂SBS-130(160)52.516 图4最佳油石比下车辙板密度由图4可见，同等温度条件下，添加与未添加温拌剂的混合料车辙板密度相当，添加温拌剂的混合料随成型温度下降而逐渐减小，但变化幅度较小。2.2.3 性能检测2.2.3.1 高温性能试验表8 最佳油石比下的动稳定度混合料类型
12、编号动稳定度技术要求SBS-160(180)146502800温拌剂SBS-160(180)24950温拌剂SBS-145(180)34880温拌剂SBS-130(180)44910温拌剂SBS-130(160)54840图5最佳油石比下的动稳定度由图5可见，添加温拌剂的混合料比未添加的动稳定度高，添加温拌剂的混合料在不同成型温度下动稳定度变化较小。2.2.3.2 水稳定性能试验1) 残留稳定度试验表9 最佳油石比下的残留稳定度混合料类型稳定度（KN）残留稳定度（KN）比值()技术要求SBS-160(180)13.913.09485温拌剂SBS-160(180)13.713.095温拌剂SBS
13、-145(180)13.812.993温拌剂SBS-130(180)13.412.694温拌剂SBS-130(160)13.412.795图5 最佳油石比下的残留稳定度2) 冻融劈裂试验表10 最佳油石比下的冻融劈裂强度混合料类型劈裂强度（MP）冻后劈裂强度（MP）比值()技术要求SBS-160(180)1.331.148680温拌剂SBS-160(180)1.321.1285温拌剂SBS-145(180)1.291.1186温拌剂SBS-130(180)1.281.1086温拌剂SBS-130(160)1.281.0985图6 最佳油石比下的冻融劈裂强度由图5和图6可见，残留稳定度均满足规范要求，稳定度数值随成型温度降低而减小，但变化幅度较小；残留强度均满足规范要求，劈裂强度数值随成型温度降低而减小，但变化幅度较小。此外，掺加温拌剂后，拌合温度的不同（180，160），对混合料性能
