温拌沥青技术在低温施工中的应用

混合料类型
图 ２ 不 同 沥 青 混 合 料 的 最 大 弯 拉 破 坏 应 变
２．３ 抗 水 损 害 性 能 抗水损害性能的 不 足 会 使 沥 青 路 面 出 现 坑 槽、松
散 等 损 坏 ，最 终 表 现 为 沥 青 混 合 料 的 整 体 强 度 降 低 ，影 响行车安全。沥青混合料的水稳定性是由浸水条件下 混合料物理力学性能 降 低 的 程 度 来 进 行 评 价 的，试 验 采用冻融劈裂残留强 度 比、浸 水 马 歇 尔 残 留 稳 定 度 指 标 表 征 。 试 验 结 果 对 比 如 图 ３、４ 所 示 。
［４］ 叶超，陈华鑫，王 闯．纳 米 二 氧 化 钛 改 性 沥 青 混 合 料 路 用 性 能 研 究 ［Ｊ］．中 外 公 路 ，２０１０（３）．
［５］ Ｓｐａｎｈｅｌ Ｌ，Ｗｅｌｌｅｒ Ｈ，Ｈｅｎｇｌｅｉｎ Ａ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ ＣｄＳ ｉｎｔｏ Ａｔｔａｃｈｅｄ ＴｉＯ２ ａｎｄ ＺｎＯ Ｐａｒｔｉ－ ｃｌｅｓ ［Ｊ］．Ｊ Ａｍ Ｃｈｅｍ Ｓｏｃ，１９８７，１０９：６ ６３２－６ ６３８．
度决定压实效果，而 沥 青 粘 验对碾压 温 度 与 压 实 度 进 行 了 研 究，结 果
如图６所示。
16
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热拌沥青混合料 AC-13
摘要：在对比分析温拌沥青混合料与热拌 ＳＢＳ沥青混合料路用性能基础上，结合实体工 程，着重研究了施工温度降低后材料的可压 实 特 性。试 验 表 明：在 降 低 温 度 ３０ ℃ 的 情 况 下， 温拌沥青技术可以有效地保证混合料及路面 的 各 项 性 能 ，并 形 成 一 个 稳 定 的 压 实 区 间 ，延 长 施 工 时 间 ，实 现 冬 季 低 温 施 工 。 同 时 还 可 以 较 大 程 度 地 降 低 沥 青 混 合 料 拌 和 与 施 工 过 程 中 有 害 气 体 的 排 放 ，有 利 于 节 约 能 源 ，保 护 环 境 。
关 键 词 ：道 路 工 程 ；温 拌 ；沥 青 路 面 ；低 温 施 工 ；压 实 区 间 ；降 温 速 率
１ 前言
目 前 ，建 设 资 源 节 约 型 、环 境 友 好 型 社 会 是 中 国 一 项长期的战略任务，而 交 通 运 输 行 业 又 是 能 源 资 源 消 费和温室气体排放的重点领域之一。热拌沥青混合料 虽然路用性能好，但 环 境 污 染 重，能 耗 大，沥 青 老 化 问 题 严 重 。 同 时 ，随 着 中 国 道 路 建 设 的 快 速 发 展 ，如 何 解 决沥青路面在冬季施工所面临的因沥青混合料降温速 率 快 而 造 成 的 混 合 料 压 实 困 难 、空 隙 率 过 大 、早 期 病 害 严重等问题，已成 为 道 路 建 设 中 的 重 要 任 务。 为 了 解 决这些问题，温拌沥 青 混 合 料 这 种 节 能 环 保 的 路 用 新 材料、新技术得到 了 发 展 和 应 用。 这 一 技 术 能 在 保 证
混合料性能的前提下 降 低 其 拌 和 及 碾 压 温 度，为 解 决 低温地区及低温季节进行沥青混凝土路面施工提供了 新的思路。
温拌技术的本质是通过降低胶结料的施工粘度， 从而降低工作温度。它要求掺加的物理和化学添加剂 不会对路面的使用性 能 构 成 负 面 影 响，在 尽 可 能 少 地 改 变 现 有 工 作 条 件 （配 合 比 、设 备 等 ）的 前 提 下 ，采 用 物 理或化学手段，实现 沥 青 混 合 料 在 较 低 温 度 下 施 工 这 一技术核心。该文研究的温拌沥青混合料是通过在常 规沥青混合料中加入采用表面活性剂原理实现温拌化 的新型液态 添 加 剂，有 效 降 低 工 作 温 度，减 少 沥 青 老 化 ，为 沥 青 混 合 料 提 供 充 分 压 实 时 间 ，保 证 路 面 的 施 工 质 量 。不 仅 能 够 延 长 道 路 的 使 用 寿 命 ，还 可 以 延 长 道
混合料类型
图 ４ 不 同 沥 青 混 合 料 的 浸 水 马 歇 尔 残 留 稳 定 度
从图３、４试验结 果 看，温 拌 沥 青 混 合 料 的 冻 融 劈 裂残留强度比、浸水 马 歇 尔 残 留 稳 定 度 均 高 于 相 应 的 ＳＢＳ热拌沥青混合 料。 例 如，温 拌 ＡＣ－１３ 混 合 料 的 冻融劈裂残留强度比为９０．４％，高于相应的 ＳＢＳ热拌
最 大 弯 拉 破 坏 应 变/με
浸 水 马 歇 尔 残 留 稳 定 度/%
冻 融 劈 裂 残 留 强 度 比/%
3 050 3 000 2 950 2 900 2 850 2 800 2 750 2 700
普通 温拌 普通 温拌 普通 温拌 AC-10 AC-10 AC-13 AC-13 AC-16 AC-16
［２］ 徐海铭，刘黎萍，孙立军，等．纳 米 二 氧 化 钛 在 实 际 道 路 工 程 中 的 应 用 ［Ｊ］．公 路 工 程 ，２０１１（４）．
［３］ 孙立军，徐海铭，李剑飞，等．纳 米 二 氧 化 钛 处 治 汽 车 尾 气 效 果 与 应 用 方 法 研 究 ［Ｊ］．公 路 交 通 科 技 ，２０１１（４）．
93 92 91 90 89 88 87 86
普通 温拌 普通 温拌 普通 温拌 AC-10 AC-10 AC-13 AC-13 AC-16 AC-16
混合料类型
图 ３ 不 同 沥 青 混 合 料 的 冻 融 劈 裂 残 留 强 度 比
96 95 94 93 92 91 90 89
普通 温拌 普通 温拌 普通 温拌 AC-10 AC-10 AC-13 AC-13 AC-16 AC-16
２．１ 高 温 性 能 沥青混合料的高 温 稳 定 性，即 是 在 外 界 车 辆 荷 载
作用下沥青路面抵抗永久变形的能力。如果高温稳定 性 不 足 ，就 会 容 易 形 成 沥 青 路 面 车 辙 等 病 害 。 目 前 ，一 般采用动稳定度指标来评价。温拌沥青混合料和热拌 ＳＢＳ 沥 青 混 合 料 动 稳 定 度 指 标 的 对 比 试 验 结 果 见 图１。
10 000
300
400
500
应 变 水 平 /με
图 ５ 不 同 沥 青 混 合 料 的 疲 劳 作 用 次 数
由图５的试验结 果 可 知：温 拌 沥 青 混 合 料 的 疲 劳 作用次数要高于相应的 ＳＢＳ热 拌 沥 青 混 合 料，说 明 其 具有更好的耐疲劳性能。
３ 低温施工
３．１ 温 度 与 压 实 区 间 的 相 关 关 系 对 于 热 拌 沥 青 混 合 料 ，在 正 常 施 工 温 度 时 ，沥 青 粘
从图１可知：不同 级 配 的 温 拌 沥 青 混 合 料 的 动 稳 定度均有提高。例 如，温 拌 ＡＣ－１３ 沥 青 混 合 料 的 动 稳定度为３ ９６８次／ｍｍ，高 出 ＳＢＳ 热 拌 ＡＣ－１３ 沥 青 混合料（３ ５２６次／ｍｍ）１３％。 说 明 温 拌 沥 青 混 合 料 的 高温稳定性略优于 ＳＢＳ热拌沥青混合料。 ２．２ 低 温 性 能
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中 外 公 路
第３４卷 第３期 ２ ０ １ ４ 年 ６ 月
文 章 编 号 ：１６７１－２５７９（２０１４）０３－０２６４－０４
温拌沥青技术在低温施工中的应用
杨 彦 海１ ，高 小 晰１ ，沈 阳１ ，刘 燕 燕２
（１．沈阳建筑大学 土木工程学院，辽宁 沈阳 １１０１６８；２．浙江顺畅高等级公路养护有限公司）
动 稳 定 度/ （ 次·mm-1）
5 000 4 500 4 000 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000
500 0
普通 AC-10
温拌 AC-10
普通 温拌 AC-13 AC-13
普通 温拌 AC-16 AC-16
混合料类型
图 １ 不 同 沥 青 混 合 料 的 动 稳 定 度
２０１４年 第３期
杨 彦 海 ，等 ：温 拌 沥 青 技 术 在 低 温 施 工 中 的 应 用
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路 的 施 工 季 节 ，从 而 实 现 在 较 低 温 度 下 施 工 。
２ 温拌沥青混合料性能评价与分析
在相同级配下，对比温 拌 沥 青 混 合 料 和 ＳＢＳ 热 拌 沥 青 混 合 料 ，在 集 料 种 类 相 同 、试 件 空 隙 率 基 本 接 近 的 情况下进行有关指标 的 测 试，验 证 温 拌 沥 青 混 合 料 的 路用性能。
沥青混合 料 的 低 温 性 能 不 足 会 导 致 路 面 低 温 开
裂 ，造 成 沥 青 路 面 使 用 性 能 的 降 低 和 使 用 寿 命 的 缩 短 。 该文采用低温弯曲试 验 来 评 价，以 最 大 弯 拉 应 变 作 为 评 价 指 标 ，试 验 结 果 如 图 ２ 所 示 。
一般情况下，低温 弯 曲 试 验 的 最 大 弯 拉 破 坏 应 变 越大，则弯曲劲度 模 量 越 小。 表 示 沥 青 混 合 料 在 低 温 时 的 脆 性 较 小 ，路 面 不 容 易 开 裂 。 由 图 ２ 可 知 ，温 拌 沥 青混合料的 小 梁 试 件 在 破 坏 时 的 弯 拉 应 变 相 比 ＳＢＳ 热拌沥青混 合 料 降 低，但 差 异 不 大，都 在 ２ ８００με以 上 ，完 全 符 合 规 范 的 技 术 要 求 。
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［６］ 任成军，李大成，周 大 钊，等．纳 米 ＴｉＯ２ 的 光 催 化 原 理 及
参考文献：
其 应 用 ［Ｊ］．四 川 有 色 金 属 ，２００４（２）．
［１］ 张文刚，邹雨芯，孙国庆，等．二 氧 化 钛 沥 青 混 合 料 光 催 化 性 能 影 响 因 素 研 究 ［Ｊ］．武 汉 理 工 大 学 学 报 ，２０１２（３）．
［１０］ 张文刚，纪 小 平，宿 秀 丽，等．路 用 矿 物 纤 维 沥 青 混 合 料 性 能 及 增 强 机 理 研 究 ［Ｊ］．武 汉 理 工 大 学 学 报 ，２０１２（８）．