试析温拌沥青混合料路用性能及温拌效果

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇试析温拌沥青混合料路用性能及温拌效果范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：随着经济的发展，我国高速公路建设迎来了飞速发展的时期，沥青混合料作为重要的原料，占有非常重要的地位。鉴于当前热拌沥青混合料应用中存在的一系列问题，研究温拌沥青混合料的性能，具有重要的现实意义。笔者基于自身经验，首先对温拌沥青混合料的应用现状进行了探讨，以此为基础，选择了广州市路宝沥青有限公司生产的70#重交沥青作为基质沥青进行试验，选择是一种复合材料作为温拌剂，然后对添加温拌剂后的混合料进行了一系列的实验，包括对混合料拌合、击实温度的确定、高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳定性能进行试验等，以期对温拌沥青混合料路用性能及温拌效果，有一个直观的理解。

关键词：温拌技术；沥青混合料；路用性能；温拌效果；试验

中图分类号： TU535 文献标识码： A 文章编号：

一、引言：

随着经济和社会的快速发展，我国高速公路建设迎来了飞速发展的时期，其中应用最为广泛且路用性能最为良好的混合料当属热拌沥青混合料，英文简称为HMA。但是，在实际应用中，热拌沥青混合料所暴露的问题，也不由得不引起我们的重视，比如对环境污染比较严重、沥青老化程度厉害和耗能大等。和热拌沥青混合料相比，温拌沥青混合料（英文简称为WMA）很好地解决了热拌沥青混合料的不足，它不仅具有环保节能，而且适宜存储，施工受气候的影响较低。而其应用范围却比较受限制，当前仅仅在低交通量路面、中重交通量路面的下面层和基层以及路面修补等领域中应用。因此，本文基于笔者实践经验，对温拌沥青混合料的路用性能及温拌效果进行研究，具体为以热拌沥青混合料为参照，在添加温拌剂后，WMA的拌合、压实温度的极限降温值，分析温度衰变、路用性能上的结果。

二、温拌沥青混合料应用现状

1.温拌沥青混合料概述

顾名思义，温拌沥青混合料的温度是处于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间的，其中热拌沥青混合料的温度一般为150℃-180℃，而冷拌沥青混合料则是处于10℃-40℃之间。温拌沥青混合料性能能达到或者接近热拌沥青混合料的节能环保型沥青混合料。当前，采用温拌技术的核心，就是基于化学或者物理手段，使沥青混合料的施工操作性得以增强，而且其中的化学或者物理添加剂不应对路面使用性能构成负面影响。

2.温拌沥青混合料的应用现状

当前我国应用比较广泛的温拌技术降温原理主要有引进水技术和有机外加剂两种。前者是在混合料拌制过程中引入水分，水分的蒸发使沥青发泡，而使沥青体积膨胀，因此在相对较低温度下可对集料完全裹覆，而实现温拌的效果。而后者采用的技术主要有蜡技术、氨基脂肪酸技术和Ecomac添加剂技术等。当前，我国对温拌沥青混合料的温拌技术主要靠吸收国外的先进经验，且大多还处于研究试验阶段，离推广和应用还有一段距离。

三、温拌沥青混合料的原材料

1.基质沥青

经过性能测试后，本文选取满足规范要求的广州市路宝沥青有限公司生产的70#重交沥青作为本次沥青改性的原材料。

2.温拌沥青的制备

本文选用的温拌剂为复合材料，在高温时，可以与沥青混溶，而且自身交联曾网状结构存在于沥青之中，在低温时可以保持网状结构的稳定，这样就提高了沥青的粘度。对温拌沥青的制备，可以通过以下方法进行：首先将沥青加热直至流动状态，然后将温拌剂投入，高速剪切约半小时，让其与沥青混溶。

3.集料

本文所使用的粗、细集料共分为四档规格，分别为9.5-19mm、4.75-9.5 mm、2.36-4.75 mm，0-2.36 mm，为了消除集料变异性所带来的影响，本试验采用单粒级配，使用前需要对集料的物理性能进行测试。

同时，本文还选用马歇尔法设计沥青混合料配合比，单粒级级配，由试配确定混合料的各档粒级矿料配合比，并经马歇尔试验判断矿料合成级配合理性，最终确定混合料的最佳油石比。

四、温拌沥青混合料路用性能及温拌效果研究

1.对混合料拌合、击实温度的确定

对混合料拌合、击实温度的确定，可以采用粘温方程法首先进行沥青粘度一温度方程式确定的沥青拌合与压实温度极限值为参照，然后采用将改性沥青取温度的下限值，而基质沥青则取温度的上限值。由此，确定出来的70#沥青和添加温拌剂后的混合料的最佳拌合温度和压实温度分别如下表1所示：

表1沥青混合料的拌合温度与压实温度

由上表可以看出，添加温拌剂后，70#沥青可以得到的降温极限在10℃左右。

同时，还可以以基质沥青混合料最佳油石比下的空隙率作为参照，在石料、级配、沥青油量相同的条件下，制备、成型不同拌和温度时的改性沥青混合料。通过测试改性沥青混合料的体积参数，绘制空隙率一拌和温度曲线，当改性沥青混合料与最佳油石比下基质沥青混合料的空隙率相同时，改性沥青混合料的温度即为拌和温度。比较两者的拌和温度，用以评价改性沥青混合料的拌和温度是否达到温拌的预期效果。

2.高温稳定性能

本文利用上文中的粘温方程法和空隙率温度曲线对添加温拌剂后的70#沥青混合料的拌合温度确定为135.6℃，因此，考虑到实际工程的操作性，本文确定拌合温度为135℃，击实温度为124℃来对马歇尔试件和车辙板进行制备，然后按照要求对体积参数等进行测试，以比较其和基质沥青混合料的优势。

首先，对马歇尔稳定度进行测试。测试前选定的石料、油石比和级配的条件相同，经测试在添加温拌剂后，70#沥青在降低10℃后，其试件空隙率与基质沥青的混合料相同，且各种力学性能指标及体积参数均在标准的要求之下。

其次，对其抗车辙性能进行测试。测试前选取的沥青、石料、沥青用量以及空隙率都是一样的，同样在70#沥青降低90℃之后，可以发现，其动稳定度较基质沥青混合料略有提高，这是因为，抗车辙性能的主要因素便是沥青和集料级配，而温拌剂的加入，刚好达到了其中的各项要求。各项测试的数据见表2所示：

表2温拌剂对混合料高温性能的影响

3.低温抗裂性能

对沥青混合料的低温抗裂性能的评价主要采用低温弯曲蠕变试验的方法。将上文中在140℃、130℃温度下成型的车辙板切割成若干个标准的小梁试件，放入低温水浴箱保持-10℃左右（误差不超过0.5℃）恒温保持45min左右，之后用万能试验机以每分钟50mm的速度加载，并对比试验结果，本文限于篇幅，实验结果不再附上，但是添加温拌沥青后的混合料和基质沥青混合料相比，有明显增强的低温抗裂性能。

4.水稳定性

对温拌沥青混合料的水稳定测试主要通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验来进行评价。其两者结果分别如表3和表4所示：

表3 温拌剂对混合料残留稳定度的影响

表4温拌剂对混合料水稳定度的影响

因此，由表3可以看出，降温成型的改性试件的残留稳定度较基质得到了提高，较同温度成型工艺基质试件残留稳定度略有下降，两种混合料的水稳定性均能满足规范要求。

由表4可以看出，在冻融循环作用下，混合料水稳定性表现同浸水马歇尔试验结论一致，温拌剂的加入提高了混合料抵抗冻融循环作用下的水稳定性能。

五、结语

由上述实验可以看出，添加温拌剂后，和基质沥青混合料相比，温拌沥青混合料的各项性能都有所提高。本文也是仅对沥青混合料拌合、击实温度的确定、高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳定性能等内容进行了试验研究，其他性能还需要在实践中进一步丰富和完善。很明显，温拌沥青混合料的引入，很好地解决了当前热拌沥青混合料所存在的一些问题，笔者相信，在未来工程建设中，温拌沥青混合料一定可以得到很好地推广和应用。

参考文献：

[1]刘剑英,闫龙.阻燃温拌沥青结合料性能研究[J].河南科技,2013,(01).

[2]严世祥.温拌沥青混合料的应用技术研究[D].重庆大学,2007.

[3]秦永春,黄颂昌,徐剑,徐长奎,苏玉昆.温拌沥青混合料技术及最新研究[J].石油沥青,2006,(04).

[4]左锋,叶奋.国外温拌沥青混合料技术与性能评价[J].中外公路,2007,(06).

[5]刘至飞,吴少鹏,陈美祝,胡德明.温拌沥青混合料现状及存在问题[J].武汉理工大学学报,2009,(04).

[6]许菲菲,刘黎萍,唐海威,周和庆.温拌沥青混合料与热拌沥青混合料性能对比[J].公路工程,2009,(03).

[7]邢向阳.温拌沥青混合料若干关键技术研究[D].长安大学,2010.