溫拌瀝青混合料技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用

邸旨凡

(遼寧省凌海市公路管理段，遼寧 凌海 121200)

溫拌瀝青混合料技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用

邸旨凡

(遼寧省凌海市公路管理段，遼寧 凌海 121200)

隨著我國公路事業(yè)的不斷發(fā)展，目前大量公路進(jìn)入養(yǎng)護(hù)維修階段，公路養(yǎng)護(hù)時間緊、工程量大成為當(dāng)前公路養(yǎng)護(hù)工作中的現(xiàn)狀，傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料對施工溫度等有著嚴(yán)格的要求，在一定程度上限制了養(yǎng)護(hù)施工的時間和周期，溫拌瀝青混合料技術(shù)的出現(xiàn)能夠有效降低混合料的拌和、攤鋪和碾壓溫度，大大延長了公路養(yǎng)護(hù)施工的周期。同時能夠有效減少廢氣排放，實現(xiàn)了節(jié)能減排。

溫拌瀝青混合料；公路養(yǎng)護(hù)；應(yīng)用

1 引 言

目前我國公路大部分進(jìn)入養(yǎng)護(hù)維修階段，傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方式多采用銑刨重鋪方式，重鋪的瀝青混合料多為常規(guī)的熱拌瀝青混合料，熱拌瀝青混合料對施工溫度有著嚴(yán)格的要求。另外在熱拌瀝青混合料的生產(chǎn)過程中會消耗大量的燃料，同時會產(chǎn)生大量的有害氣體，熱拌瀝青混合料的應(yīng)用不切合當(dāng)前公路發(fā)展中對節(jié)能減排、低碳環(huán)保的要求，我國作為一個能源短缺，環(huán)境污染較為嚴(yán)重的國家，在公路建設(shè)領(lǐng)域節(jié)能環(huán)保也是國家發(fā)展的迫切要求。所以在保留熱拌瀝青混合料路用性能基礎(chǔ)上，解決熱拌瀝青混合料能耗高、瀝青老化嚴(yán)重以及污染環(huán)境的問題，成為公路養(yǎng)護(hù)中的發(fā)展趨勢。溫拌瀝青混合料技術(shù)的出現(xiàn)有效的彌補(bǔ)了熱拌瀝青混合料施工中存在的不足。溫拌瀝青混合料技術(shù)主要是通過在瀝青混合料中添加外摻劑的方式來改變?yōu)r青的物理特性，從而降低瀝青混合料生產(chǎn)過程中的溫度，同時能夠維持熱拌瀝青混合料原有的路用性能。

2 溫拌技術(shù)的分類和技術(shù)優(yōu)勢

2.1 溫拌技術(shù)的分類

(1)瀝青發(fā)泡技術(shù)。發(fā)泡技術(shù)的本質(zhì)是降低瀝青的粘度，來提高瀝青混合料低溫情況下的施工和易性。實際施工過程中，首先將瀝青加熱到一定溫度，然后通過設(shè)備將水噴入熱瀝青之中，通過水分的蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸氣，水蒸氣在一定壓力作用下進(jìn)入瀝青的結(jié)構(gòu)體系中，來達(dá)到降低瀝青粘度的作用。

(2)有機(jī)添加劑。目前在溫拌瀝青混合料生產(chǎn)過程中常用到的有機(jī)添加劑為蠟，蠟的熔點相對降低，能夠在低于100 ℃下進(jìn)行融化，從而起到降低瀝青混合料施工溫度的作用，同時能夠兼顧潤滑作用。

(3)表面活性技術(shù)。表面活性技術(shù)是目前溫拌瀝青混合料技術(shù)中一種較為先進(jìn)的技術(shù)，溫拌瀝青混合料技術(shù)不是通過改變?yōu)r青的粘度，但可以影響集料與瀝青間的微觀界面，促使微觀界面間的摩擦降低。

2.2 溫拌瀝青混合料在公路養(yǎng)護(hù)中的技術(shù)優(yōu)勢

(1)瀝青混合料在生產(chǎn)過程中加熱到較高溫度會產(chǎn)生瀝青煙，采用溫拌瀝青混合料技術(shù)降低了瀝青的拌和溫度，從而有效的減少了有害氣體的排放，在一定程度提高了對環(huán)境和施工人員健康的保護(hù)。

(2)降低了瀝青混合料的拌和溫度，集料的加熱度需要燃燒的燃料減少，起到了節(jié)約能源，同時提高瀝青混合料的生產(chǎn)效率。

(3)減輕了瀝青混合料拌和過程中瀝青的老化。瀝青的老化過程會隨著溫度的升高而加快，而采用溫拌瀝青混合料技術(shù)降低了生產(chǎn)以及攤鋪施工過程中的溫度，瀝青的老化也得到減輕，對于延長路面使用壽命十分有益。

(4)延長瀝青混合料的施工季節(jié)，可以在氣溫相對較低的環(huán)境下進(jìn)行瀝青混合料的施工，增加了公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)施工的靈活性、便利性。由于養(yǎng)護(hù)工作施工的不確定性，特別是在低溫天氣施工，瀝青混合料的溫度下降較快，難以進(jìn)行有效的壓實，這對瀝青混合料的生產(chǎn)、運輸和攤鋪提出了嚴(yán)格的要求，溫拌瀝青混合料技術(shù)能夠降低拌和、施工溫度，大大延長了養(yǎng)護(hù)工作的施工周期。

3 溫拌瀝青混合料路用性能研究

3.1 溫拌瀝青混合料體積指標(biāo)檢驗

現(xiàn)對溫拌瀝青混合路用性能驗證中選用的驗證級配為AC-13，級配設(shè)計以及級配曲線如表1所示。

表1 級配設(shè)計表

根據(jù)確定的設(shè)計級配組成來準(zhǔn)備瀝青混合料，混合料選用的原材料集料為石灰?guī)r，瀝青采用70#基質(zhì)瀝青，按照馬歇爾試驗方法制備瀝青混合料試件，測定瀝青混合料馬歇爾指標(biāo)，通過馬歇爾試驗指標(biāo)確定瀝青混合料的確定最佳瀝青用量為4.7%，溫拌劑的摻量采用產(chǎn)品的推薦用量為瀝青用量的8%，對熱拌瀝青混合料和溫拌瀝青混合料進(jìn)行驗證，試驗結(jié)果如表2所示。

表2 熱拌瀝青混合料與溫拌瀝青混合料指標(biāo)對比表

由表2可以發(fā)現(xiàn)，瀝青混合料溫度下降20～30℃左右的條件下，馬歇爾試件各項體積指標(biāo)滿足要求，8%摻量的溫拌劑起到了改善瀝青混合料的工作性的作用。同時添加溫拌劑還可以采用與熱拌瀝青混合料相同的級配設(shè)計，便于溫拌瀝青混合料在實際施工過程中的推廣和應(yīng)用。

3.2 溫拌瀝青混合料常規(guī)路用性能試驗

通過瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及抗水損害能力來驗證溫拌瀝青混合料的常規(guī)路用性能。溫拌瀝青混合料的試件制備的溫度均選取130 ℃進(jìn)行瀝青混合料的拌和以及成型，通過動穩(wěn)定度試驗、低溫彎曲破壞試驗以及凍融劈裂試驗來研究瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性之間的產(chǎn)別。對試驗結(jié)果如表3所示。

表3 溫拌瀝青混合料與熱拌瀝青混合料路用性能指標(biāo)對比

從表3可以看出，溫拌瀝青混合料各項常規(guī)路用性能基本沒發(fā)生變化，僅瀝青混合料的水損壞的能力有所降低，這主要是由于溫拌劑以水溶液摻入瀝青且在瀝青內(nèi)部殘留少量水分有關(guān)。

4 溫拌瀝青混合料環(huán)保以及發(fā)展趨勢

4.1 環(huán)境保護(hù)效果分析

溫拌瀝青混合料的拌和和攤鋪過程中產(chǎn)生的有害氣體要比熱拌瀝青混合料明顯減少。表4為環(huán)境測試中心在溫拌瀝青混合料施工攤鋪現(xiàn)場，施工作業(yè)溫度降低30 ℃后有害物濃度測試結(jié)果。

表4 施工現(xiàn)場有害物濃度測試

4.2 溫拌瀝青混合料在公路養(yǎng)護(hù)發(fā)展趨勢

(1)公路隧道路面養(yǎng)護(hù)施工。在隧道瀝青路面施工過程中，由于隧道內(nèi)部的通風(fēng)狀況不佳，攤鋪過程中產(chǎn)生的煙塵會在一定時間內(nèi)聚集，從而加劇了隧道內(nèi)部施工工作環(huán)境惡劣程度。利用溫拌瀝青混合料技術(shù)進(jìn)行公路隧道路面養(yǎng)護(hù)，可以降低混合料攤鋪碾壓溫度得以降低，減少了瀝青煙排放，有效保障了隧道內(nèi)部施工人員的健康安全。

(2)密實型超薄層路面施工。在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中瀝青路面整體狀況較好，有時為了恢復(fù)瀝青路面的平整度而采用薄層瀝青混合料，薄層瀝青混合料由于瀝青層厚度小，攤鋪之后短時間內(nèi)會散失大量熱量，如果碾壓不及時將會嚴(yán)重影響實際的壓實效果，采用溫拌瀝青混合料技術(shù)能夠大大提高薄層瀝青混合料的碾壓時間。

(3)市政道路瀝青路面施工。市政道路施工位于城區(qū)內(nèi)部，必須嚴(yán)格控制施工時間，為保證城市交通運行大多選擇在夜間進(jìn)行施工，夜間施工環(huán)境溫度較低，采用溫拌瀝青混合料技術(shù)解決了低溫施工的問題，同時減少了瀝青煙排放也有利于周圍居民的身體健康。

5 結(jié) 語

目前我國公路大部分進(jìn)入到養(yǎng)護(hù)維修階段，公路養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)時間存在諸多不確定性，同時對養(yǎng)護(hù)施工的施工周期提出了更好的要求，采用溫拌瀝青混合料技術(shù)能夠有效的降低瀝青混合料的施工溫度，提高公路養(yǎng)護(hù)的施工周期。同時能夠起到減少有害氣體排放和能量消耗的目的，現(xiàn)分析了目前常用的溫拌瀝青技術(shù)，并驗證了溫拌瀝青混合料的路用性能，以期為公路養(yǎng)護(hù)施工提供積極的參考 。

[1] 陶卓輝，黃文元. 瀝青溫拌技術(shù)改善碾壓原理及其在低溫季節(jié)應(yīng)用[J].公路交通科技， 2008，(9).

[2] 劉至飛，吳少鵬. 溫拌瀝青混合料現(xiàn)狀及存在問題[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報：交通科學(xué)與工程版,2009.

2016-10-21

邸旨凡(1962-)，男，遼寧人，工程師，研究方向：公路與橋梁。

U418.5

C

1008-3383(2017)02-0167-02