溫拌瀝青混合料與熱拌瀝青混合料的性能對比分析

郭 小 麗

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

0 引言

在瀝青路面鋪筑施工實踐中，傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料正常施工需要在一定溫度下拌和攤鋪及鋪筑，造成嚴重的能源消耗和環(huán)境污染；且在施工過程中，由于瀝青混合料被加熱，大量的有毒氣體及粉塵排出，嚴重侵害了施工人員的身體健康。為了進一步降低在瀝青路面鋪筑過程中對能源的消耗及對周邊環(huán)境的損害，溫拌瀝青混合料拌和及施工工藝應運而生，同熱拌瀝青混合料相比，溫拌瀝青混合料屬于典型的低能耗環(huán)保型材料。

為了深入對比分析傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料與新型溫拌瀝青混合料在各項參數(shù)方面的差異，本文特選取K41+230～K41+900為試驗路段。為了保證對比研究的可行性，兩種混合料均采用AC-13C級配合比設計，通過馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗、車轍試驗及滲水試驗等獲取瀝青混合料各項參數(shù)，并對比分析了二者之間的性能差異。

1 瀝青混合料配合比設計

1.1 瀝青混合料原材料選取

本工程建設項目選用的瀝青混合料為全新的溫拌瀝青，且加入了改性劑，溫拌劑類型為EWMA-Ⅰ型，改性后的溫拌瀝青混合料不同于傳統(tǒng)的溫拌瀝青混合料，傳統(tǒng)的溫拌瀝青混合料通過增加外加劑降低拌和及攤鋪溫度，而新型改性溫拌瀝青混合料在拌和時直接加入改性劑，上述兩種溫拌瀝青混合料從外觀上沒有差別。本工程項目中瀝青混合料選用的集料粒徑為：10 mm～15 mm，5 mm～10 mm，3 mm～5 mm，0 mm～3 mm四種，材質為石灰?guī)r，并添加5%的礦粉，經(jīng)現(xiàn)場試驗測定，瀝青混合料集料級配滿足施工需要。

1.2 瀝青混合料級配設計

本工程選用瀝青混合料拌和中常用的AC-13C型，合成級配結果如表1所示。

表1 合成級配部分情況

1.3 改性溫拌瀝青混合料拌制

改性溫拌瀝青混合料同傳統(tǒng)的溫拌瀝青混合料及熱拌瀝青混合料拌和方式基本一致，只在外加礦粉材料溫度、現(xiàn)場拌和溫度及混合料成型溫度方面明顯低于熱拌瀝青混合料溫度。所以，在改性瀝青混合料溫拌過程中，在綜合能耗及環(huán)境污染程度方面均較傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料有明顯降低。表2為改性溫拌瀝青混合料和傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料的拌和溫度情況。以下兩種瀝青混合料均采用SBS90號石油瀝青。

表2 兩種瀝青混合料溫度對比表 ℃

1.4 瀝青混合料瀝青含量

瀝青混合料瀝青含量選用射線法確定，經(jīng)現(xiàn)場試驗測定，改性溫拌瀝青混合料的瀝青用量優(yōu)化值為4.7%。通過對使用AC-13C級配的兩種瀝青混合料進行試驗，可知，改性溫拌瀝青混合料的空隙率VV值、瀝青飽和度VFA值、穩(wěn)定度MS及流值FL等指標均優(yōu)于傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料。對比表見表3。

表3 兩種瀝青混合料檢測指標對比表

2 改性溫拌瀝青混合料路用性能分析

在試驗標段鋪設改性溫拌瀝青混合料，經(jīng)路面試驗測試，并對在最優(yōu)化油石比例下的傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料(AC-13C)和改性溫拌瀝青混合料(AC-13C)分別進行了水穩(wěn)定性、高溫下穩(wěn)定性及低溫抗劈裂能力等相關參數(shù)試驗。試驗規(guī)程均嚴格依照JTG E20—2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程進行，具體試驗結果如表4所示。

表4 兩種瀝青混合料相關參數(shù)值

通過分析上述試驗結果可知，采用改性溫拌瀝青混合料和傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料各相關參數(shù)均能滿足JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規(guī)范的相關指標要求，但改性溫拌瀝青混合料在高溫條件下的抗車轍能力及低溫環(huán)境下的抗劈裂能力和極限應變值均明顯優(yōu)于傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料。

此外，通過在董榆線上兩標段各選取一段施工路段的瀝青混合料，對應施工工藝相關參數(shù)值，也驗證了上述部分試驗結果。具體施工工藝對比情況見表5。

表5 兩類瀝青混合料施工工藝對比情況

3結語

第一，通過工程實踐及現(xiàn)場試驗可知，采用改性溫拌瀝青混合料在各項參數(shù)及路用性能方面均能滿足相關規(guī)范的要求和指標，且經(jīng)路用試驗可知，其在高溫抗車轍、低溫抗劈裂及低溫極限應變值方面較傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料有顯著提升；第二，延長施工季節(jié)，溫拌瀝青混合料可在0 ℃以下的低溫環(huán)境下施工,較低的拌和溫度有利于減少施工過程中瀝青的老化，適合于夜間施工和冬季施工；第三，可減少30%以上的CO2等氣體及粉塵的排放量，降低環(huán)境污染，并改善工人工作環(huán)境質量；第四,采用改性溫拌瀝青混合料能夠顯著降低能耗,延長瀝青混合料拌和設備使用壽命，降低設備維修成本，節(jié)約能源，且施工工藝簡單，擁有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1] JTG F40—2004,公路瀝青路面施工技術規(guī)范[S].

[2] 仰建崗.溫拌瀝青混合料應用現(xiàn)狀與性能[J].公路交通科技(應用技術版)，2006(8)：26-28.

[3] 李冬梅.溫拌瀝青混合料與熱拌瀝青混合料的路用性能比較[J].福建建材，2014(12)：5-6.