河南省溫拌瀝青混合料施工技術(shù)研究

【摘要】與熱拌瀝青混合料相比，溫拌瀝青混合料在環(huán)保、節(jié)能等方面顯著的優(yōu)勢(shì)；與冷拌瀝青混合料相比，溫拌瀝青混合料具有良好的路用性能，本依托的大修工程，研究了溫拌瀝青混合料的組成設(shè)計(jì)及施工工藝，為溫拌瀝青混合料的推廣提供了技術(shù)支持。

【關(guān)鍵詞】溫拌；瀝青混合料；配合比；施工

1、前言

目前，在公路建設(shè)中熱拌瀝青混合料占絕大多數(shù)，但是近幾年來(lái)，熱拌瀝青混合料在拌和、運(yùn)輸及攤鋪過(guò)程中存在有害氣體排放、過(guò)多能耗以及熱老化等問(wèn)題，逐步被人們所關(guān)注；而冷拌瀝青混合料，盡管在環(huán)保、能耗等方面有很大優(yōu)勢(shì)，但由于其路用性能與熱拌瀝青混合料相比還有較大差距，因此只能用于瀝青路面的養(yǎng)護(hù)、低交通量路面、中重交通量路面的下面層和基層。因此，溫拌瀝青混合料受到普遍的關(guān)注，它不僅在環(huán)保、節(jié)能等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)且具有良好的路用性能。

2、溫拌瀝青混合料性能研究

為驗(yàn)證溫拌瀝青混合料的路用性能，本次大修對(duì)其性能特點(diǎn)進(jìn)行了研究。

溫拌瀝青混合料拌和溫度一般為110℃～130℃。采用溫拌瀝青混合料可以很好地緩解熱拌瀝青混合料由于高溫拌和而導(dǎo)致的幾個(gè)問(wèn)題：a）高溫下的有害氣體排放問(wèn)題。研究資料表明，瀝青混合料從熱拌轉(zhuǎn)為溫拌可使二氧化碳CO2排放減少約1/2，一氧化碳CO排放減少約2/3，二氧化硫SO2減少40%，氧化氮NOX類(lèi)減少近60%，溫拌瀝青混合料技術(shù)具有顯著的環(huán)保效益。b）能耗問(wèn)題。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，采用溫拌瀝青混合料可降低燃油消耗30%以上。c）高溫施工導(dǎo)致瀝青老化問(wèn)題。熱拌瀝青混合料拌和及攤鋪溫度是相當(dāng)高的，瀝青的老化是難以避免的。

本次溫拌瀝青混合料主要是通過(guò)表面活性劑法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，基于表面活性劑法的溫拌瀝青混合料在基本不改變?yōu)r青混合料材料配合比和施工工藝的前提下，瀝青混合料拌和溫度能夠降低30℃～40℃時(shí)，其路用性能完全達(dá)到熱拌瀝青混合料的要求。

綜上所述，溫拌瀝青混合料完全能達(dá)到相應(yīng)熱拌瀝青混合料的性能，部分指標(biāo)還有所提高，同時(shí)還具有害氣體排放少和在較低溫度下仍有良好壓實(shí)性能等特點(diǎn)。溫拌瀝青混合料和熱拌瀝青混合料一樣，適用于路面工程的各瀝青結(jié)構(gòu)層，尤其適用于：a）對(duì)環(huán)保要求高的城市道路、人口密集區(qū)道路等工程；b）道路維修養(yǎng)護(hù)時(shí)罩面工程；c）早春、秋末及初冬施工環(huán)境溫度較低時(shí)的工程。本次大修以上3種特性均存在，所以在設(shè)計(jì)時(shí)上面層選擇了溫拌AC-16C型瀝青混凝土。

3、溫拌AC-16C型混合料配合比設(shè)計(jì)

3.1原材料性能檢驗(yàn)

3.1.1瀝青

本次混合料配合比設(shè)計(jì)采用的是70號(hào)瀝青，使用前對(duì)瀝青各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)檢測(cè)，瀝青的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范中A級(jí)瀝青技術(shù)指標(biāo)要求（見(jiàn)下表），其中含蠟量1.0%，可以用于瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

3.1.2粗集料

經(jīng)檢測(cè)，粗集料技術(shù)指標(biāo)能夠滿足規(guī)范要求，可用于溫拌AC-16C型瀝青混合料的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

3.1.3細(xì)集料

瀝青路面采用的細(xì)集料應(yīng)干凈、堅(jiān)硬、堅(jiān)固的并略帶有棱角的顆粒，無(wú)黏土或少有泥土、粉土或其他有害物質(zhì)的松散顆粒材料。本次檢驗(yàn)中采用的細(xì)集料為拌合設(shè)備一倉(cāng)中的礦料。經(jīng)檢測(cè)細(xì)集料的技術(shù)指標(biāo)能夠滿足規(guī)范要求，可以用于溫拌AC-16C型瀝青混合料中。

3.1.4礦粉

用于工程的石灰石粉作為填料應(yīng)是干燥、松散而且無(wú)泥土、雜質(zhì)和成團(tuán)。本次試驗(yàn)采用的礦粉為石灰石粉，

3.1.5添加劑

添加劑由原液與水按16：100的比例配制而成，并加酸調(diào)整pH值為2.5，生產(chǎn)時(shí)溫度保持在70℃左右，需要一定的保溫措施，劑量按添加劑：瀝青=1：19的比例添加。

3.2瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

3.2.1礦料的篩分及材料組成設(shè)計(jì)

根據(jù)原材料的篩分結(jié)果，參照目標(biāo)配合比確定的礦料比例上料，從各熱料倉(cāng)取料進(jìn)行篩分，按照J(rèn)TG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求，采用人機(jī)對(duì)話的方式進(jìn)行試驗(yàn)，從而確定各熱料倉(cāng)和礦粉等各材料的配合比例，并計(jì)算出礦料混合料合成毛體積相對(duì)密度。

3.2.2油石比的確定

確定礦料合成級(jí)配后，參照目標(biāo)配合比確定的最佳油石比、按最佳油石比±0.3%確定有時(shí)比，按照這3個(gè)油石比成型馬歇爾試件，對(duì)試件進(jìn)行體積指標(biāo)計(jì)算和分析并進(jìn)行穩(wěn)定度、流值試驗(yàn)。

3.3路用性能的檢驗(yàn)

根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40—2004的要求，對(duì)設(shè)計(jì)的瀝青混合料性能進(jìn)行檢驗(yàn)，針對(duì)溫拌AC-16C型瀝青混合料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和在瀝青面層中的層位及其受力特點(diǎn)，對(duì)溫拌AC-16C型瀝青混合料進(jìn)行高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性檢驗(yàn)和滲水試驗(yàn)。

4、溫拌瀝青混合料的拌制、運(yùn)輸和攤鋪

本次溫拌瀝青混合料的拌和溫度控制在120℃～130℃。運(yùn)輸按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）對(duì)熱拌瀝青混合料的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。本次施工攤鋪溫度控制在100℃.

5、溫拌瀝青混合料的壓實(shí)

一般情況下，單幅攤鋪（不超過(guò)6m）需要配置1臺(tái)初壓雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)（11t～13t），1臺(tái)復(fù)壓膠輪壓路機(jī)（25t～35t），1臺(tái)終壓雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)（10t～15t）。如果采取雙機(jī)梯隊(duì)或者一次性攤鋪寬度超過(guò)6m攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，至少需要配置2臺(tái)初壓雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)（11t～18t），2臺(tái)復(fù)壓膠輪壓路機(jī)（25t～35t），1臺(tái)終壓雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)（10t～15t）。在不產(chǎn)生嚴(yán)重推移和裂縫的前提下，初壓、復(fù)壓、終壓都應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)，并在盡可能高的溫度下進(jìn)行。同時(shí)不得在過(guò)低溫度狀況下反復(fù)碾壓，使石料棱角磨損、壓碎，破壞集料嵌擠。

根據(jù)混合料的級(jí)配類(lèi)型、天氣情況，選擇合理的碾壓工藝。黃平路采用的碾壓工藝為：a）初壓2遍，選擇11t雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)穩(wěn)壓，壓實(shí)速度2～3km/h.第1遍碾壓時(shí)發(fā)生推移，采用了靜壓，其他采用振壓。b）復(fù)壓2～4遍，采用25t膠輪壓路機(jī)，壓實(shí)速度為2～4km/h。c）終壓2遍，選擇13t雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，采用振、靜結(jié)合方式，收光采用靜壓，壓實(shí)速度為3～5km/h.

為保證壓實(shí)過(guò)程中不出現(xiàn)沾輪現(xiàn)象，振動(dòng)壓路機(jī)水箱中加入了少量的表面活性劑，并盡可能減少了灑水量，確保了終壓溫度始終控制在70℃以上。

6、溫拌瀝青混合料現(xiàn)場(chǎng)排放物的檢測(cè)

在每臺(tái)班的施工攤鋪過(guò)程中對(duì)混合料進(jìn)行抽提和馬歇爾氏試驗(yàn)，并對(duì)壓實(shí)成型的面層鉆取芯樣進(jìn)行檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。施工期間，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)瀝青煙、苯可容物等有害物質(zhì)的排放進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察，本次攤鋪過(guò)程中工人操作簡(jiǎn)單，施工環(huán)境得到了大大的改善，幾乎沒(méi)有瀝青煙嗆人現(xiàn)象的發(fā)生。

7、結(jié)論

通過(guò)溫拌瀝青混合料的攤鋪及對(duì)其性能指標(biāo)的檢測(cè)，溫拌瀝青混合料在節(jié)能降耗方面具有顯著的優(yōu)越性。該工程在通過(guò)交工驗(yàn)收后即投入使用，至今未出現(xiàn)因?yàn)r青混合料原因而引發(fā)的早期病害，驗(yàn)證了溫拌瀝青混合料具有良好的路用性能，為今后的大范圍地推廣應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

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[4].李彥偉，王江帥，黃文元.《溫拌瀝青路面施工技術(shù)》.中國(guó)建筑出版社，2011