溫拌瀝青混合料路用性能及工程應用研究

劉 芳

(湖北工業大學，湖北武漢 430068)

0 引言

近年來，隨著國家對基礎設施建設投入力度的不斷加大，我國的公路建設取得了跨越式的發展。截至2012年年底，我國高速公路的通車里程近10萬km，已經躍居世界第二，僅僅次于美國。伴隨著高速公路的快速化進程，瀝青路面得到了廣泛的應用。有資料顯示，國內已建和在建的高速公路有90%以上使用了瀝青路面。

在我國道路建設中，路面鋪筑普遍采用熱拌瀝青混合料。這種方法不僅能耗大，而且在生產和施工的過程中還會排放出大量廢氣和粉塵，對環境保護和節約能源消耗不利。而溫拌瀝青混合料技術不僅能節約能耗，減少二氧化碳排放，同時還能減輕施工過程中瀝青的老化現象，延長瀝青路面的使用壽命。因此，對溫拌瀝青混合料進行深入研究具有重要意義。

1 溫拌瀝青混合料的路用性能試驗

本文中采用70號道路石油瀝青溫拌混合料進行試驗。以現有熱拌浸水馬歇爾試驗及凍融劈裂試驗成型方法成型。成型后對試件進行車轍試驗、浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗以及低溫彎曲試驗，試驗結果如表1～表4所示。

表1 70號道路石油瀝青溫拌車轍試驗結果

從表1～表4可以看出70號道路石油瀝青溫拌混合料的性能指標都能達到熱拌70號道路石油瀝青混合料的技術指標。運用75次和50次擊實的溫拌瀝青混合料試件進行浸水馬歇爾試驗及凍融劈裂試驗，雖然空隙率未能達到熱拌空隙率設計要求，但抗水損害試驗結果證明溫拌瀝青混合料達到了熱拌混合料的抗水損害技術指標。

表2 70號道路石油瀝青溫拌浸水馬歇爾試驗結果

表3 70號道路石油瀝青溫拌凍融劈裂試驗結果

表4 70號道路石油瀝青溫拌低溫彎曲試驗結果

2 溫拌瀝青混合料與熱拌瀝青混合料性能比較

本項目通過70號道路石油瀝青，改性瀝青熱拌混合料與溫拌混合料的性能試驗結果進行對比，確定溫拌瀝青混合料的性能是否可以與熱拌瀝青混合料相媲美。

從表5可以看出，70號道路石油瀝青的性能可滿足現行規范要求，對于采用旋轉壓實儀(SGC)成型試件來設計混合料的方法可設計溫拌瀝青混合料，對于70號道路石油瀝青來說，溫拌劑既具有溫拌表面活性的性能，又具有抗剝落性能，在溫拌70號道路石油瀝青混合料中，在沒有擊實的情況下水穩定性都可以達到熱拌的要求。

表5 70號道路石油瀝青及改性瀝青指標匯總

3 溫拌瀝青混合料的實例應用

為了更好的說明溫拌瀝青混合料的性能與熱拌混合料十分相近，以及更好的確定溫拌現場攤鋪工藝，本研究在山西省忻州至河北阜平高速公路忻州—長城嶺段路面二合同段文山隧道上下面層進行試驗路的鋪設。

3.1 工程概況

忻阜高速公路的文山隧道分別作左右洞中上面層溫拌瀝青混凝土實體工程的鋪筑，左洞各層結構為:10 cm整平層，15 cm調平層，26 cm水泥混凝土基層，6 cm PRAC-20溫拌瀝青混凝土，4 cm PRAC-16溫拌瀝青混凝土，右洞為10 cm整平層，15 cm調平層，28 cm水泥混凝土基層，6 cm PRAC-20溫拌瀝青混凝土，4 cm PRAC-16溫拌瀝青混凝土。左洞樁號為K43+550～K44+073，共523 m，右洞樁號為 K43+622～K44+040，共418 m。

3.2 試驗路段施工工藝及檢測結果

在室內試驗結果的基礎上，進行忻阜高速公路文山隧道雙洞上下面層的鋪筑，上面層為溫拌PRAC-16混合料，下面層為溫拌PRAC-20混合料。以驗證其施工性能和路用性能，該公路車流量大，重車多，屬重交通道路。

施工時間:2010年9月底，白天及晚上施工，氣溫及風力:10℃～18℃，屬常溫施工，微風，瀝青:中石化供應溫拌瀝青，瀝青為A級70號道路石油瀝青，級配:下面層AC-20，及上面層AC-16。試驗路段的攤鋪和初壓溫度如表6所示。

表6 溫拌PR改性瀝青混合料試驗段的攤鋪溫度和初壓溫度表℃

交通部公路科學研究院提供了兩種碾壓工藝，如表7所示，通過他們的試驗，旨在對比確定適用于溫拌瀝青混合料的合理壓實工藝，最終得出溫拌瀝青混合料第一種壓實方案能達到熱拌混合料的壓實性能要求。

通過交通部公路科學研究院的現場滲水系數，壓實度試驗結果如表7所示，發現第一種壓實工藝可以滿足設計要求，采用膠輪壓路機搓揉碾壓，壓實效果較為良好，這也證明溫拌瀝青混合料進行搓揉碾壓是提高壓實度的關鍵［1］。

忻阜高速公路根據交通部公路科學研究院提出的壓實方案，進行壓實，試驗路攤鋪壓實后檢測結果見表8。

表7 交通部公路科學研究院提供的碾壓工藝

表8 溫拌瀝青混合料現場檢測結果

表9 溫拌瀝青混合料試驗段現場測試結果

從表9可以看出，由交通部提出的壓實方案在忻阜高速文山隧道內證實是可行的。從滲水系數，壓實度方面來看都達到了設計要求，構造深度及擺值和熱拌混合料區別不大。從現場來看，施工環境得到很好的改善，隧道內現場基本上看不到冒青煙的現象。

4 結語

由試驗知道，溫拌瀝青混合料與熱拌瀝青混合料相比，具有以下優點:

1)節能環保。溫拌瀝青混合料的拌合溫度降低，大大減少了有害氣體的排放，對施工人員的健康和環境非常有利，同時溫度的降低可以有效減少能源的消耗。

2)減輕瀝青老化程度。瀝青混合料的拌合溫度從160℃降低到130℃ ～140℃，使瀝青的老化程度大大降低，對瀝青的耐久性有很大好處。

3)性能優良。溫拌瀝青混合料的路用性能可以達到熱拌瀝青混合料的性能要求，對于部分指標，溫拌瀝青混合料的性能甚至超過了熱拌混合料，主要原因是瀝青減小了老化程度及溫拌劑有抗剝落的效果。

4)由于降低了攤鋪溫度，可以延長施工季節。

［1］季玉華，楊 波.溫拌瀝青技術發展現狀［J］.建設科技，2012，2(4):91-93.

［2］黃文元，秦永春.瀝青溫拌技術在國內外的應用現狀［J］.上海公路，2008(3):14-17.

［3］尹應梅，張榮輝.Evotherm溫拌SBR改性瀝青高溫性能研究［J］.公路工程，2010，8(5):83-85.

［4］美德維實偉克貿易(上海)有限公司，瀝青革新技術部.益路DAT添加劑技術要求與試驗方法［Z］.2009.