RH溫拌劑對(duì)瀝青及瀝青混合料性能的改善分析

倪 雷 錢海濤

（江蘇省交通技師學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212006）

溫拌瀝青混合料技術(shù)通過(guò)在普通瀝青混合料中摻加溫拌劑，在降低瀝青混合料的拌合、施工溫度的同時(shí)，確保溫拌瀝青混合料的性能滿足公路工程的技術(shù)要求［1］。與同類溫拌改性劑相比，RH溫拌瀝青技術(shù)具有溫拌技術(shù)的絕大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)與特性外，還可根據(jù)用戶需要實(shí)現(xiàn)溫拌瀝青主要技術(shù)指標(biāo)的“定制化”，對(duì)瀝青各性能指標(biāo)改善效果更為均衡。RH溫拌劑與瀝青相容性和溶解分散特性也更好，而且在價(jià)格上具有顯著優(yōu)勢(shì)，可用于對(duì)節(jié)能環(huán)保要求高的路面工程、隧道瀝青路面工程、附近居民區(qū)密集的道路工程及低溫季節(jié)或寒冷地區(qū)等需要延長(zhǎng)瀝青路面施工季節(jié)的路面工程［2］。為此，本文通過(guò)大量室內(nèi)試驗(yàn)分析RH溫拌劑對(duì)瀝青及瀝青混合料性能的改變情況，從而指導(dǎo)公路路面工程的施工與應(yīng)用。

1 原材料

1.1 瀝青

瀝青是瀝青混合料中起膠粘作用的主要材料，溫拌瀝青技術(shù)也是通過(guò)在瀝青中摻加溫拌劑的方法實(shí)現(xiàn)的。因此，為制備合格的溫拌瀝青，采用的道路石油瀝青與聚合物改性瀝青應(yīng)滿足JTG F40《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的技術(shù)要求，若選用天然瀝青、橡膠瀝青等膠結(jié)料，應(yīng)滿足其相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。

1.2 RH溫拌劑

為保證制備的RH溫拌瀝青混合料質(zhì)量，應(yīng)對(duì)RH溫拌劑進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，主要對(duì)RH溫拌劑的密度、灰分、水分含量、水溶性等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 RH溫拌劑的技術(shù)指標(biāo)

2 RH溫拌瀝青的性能

為提高瀝青混合料的拌合效率和減少瀝青老化，溫拌劑通常是在瀝青混合料拌合時(shí)以同步直投方式添加到瀝青混合料中。若拌制少量的瀝青混合料，也可采用RH溫拌劑與瀝青先混溶再拌制瀝青混合料的方式［3］。實(shí)踐表明，RH溫拌改性劑與瀝青的相容性非常好，手工攪拌幾分鐘即可得到均勻的RH溫拌瀝青，且RH融入瀝青后不離析，使用較為方便。為測(cè)試RH溫拌劑對(duì)瀝青性能的影響，室內(nèi)試驗(yàn)在70#基質(zhì)中和SBS改性瀝青中摻加4%的RH溫拌劑，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，RH加入瀝青中對(duì)瀝青指標(biāo)的影響規(guī)律主要是：瀝青的高溫黏度顯著降低；軟化點(diǎn)升高，針入度和延度基本不變；老化后指標(biāo)有所改善。在70#基質(zhì)瀝青摻加4%后，針入度、軟化點(diǎn)及老化后10℃延度等指標(biāo)變化不大，但10℃延度有較大提高；135℃布氏黏度有所下降，表明溫拌瀝青混合料的施工和易性得到提升，可適當(dāng)降低施工溫度。在SBS改性瀝青摻加4%后，針入度、5℃延度、老化后針入度比、老化后5℃延度等指標(biāo)變化幅度較小，但軟化點(diǎn)得到顯著提高，表明RH溫拌改性劑對(duì)SBS改性瀝青的高溫性能提升有一定的幫助；而且135℃布氏黏度降幅較大，允許改性瀝青混合料的壓實(shí)溫度更為寬泛，有利于路面的壓實(shí)，也可以適當(dāng)降低施工溫度，以保證瀝青路面的施工質(zhì)量。

3 RH溫拌瀝青混合料的性能

在瀝青混合料的常規(guī)拌合時(shí)添加RH溫拌劑，可以降低瀝青結(jié)合料的高溫黏度，使瀝青混合料能夠在較低溫度下拌合、攤鋪和碾壓，施工溫度可降低30℃左右。在工程施工中，為提高工程施工效率，一般采用帶有除塵設(shè)備、能準(zhǔn)確控制礦料、瀝青稱量和拌合時(shí)間的大型間歇式瀝青拌和機(jī)。為保證RH溫拌改性劑拌合的均勻性，須在拌和鍋設(shè)投料口，保證RH溫拌改性劑與瀝青同時(shí)投放。在改性劑投放完畢后開(kāi)始濕拌計(jì)時(shí)，一般不低于35s，并保證瀝青混合料拌和均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料，無(wú)花白料、無(wú)結(jié)團(tuán)成塊或嚴(yán)重的粗細(xì)集料分離現(xiàn)象。為保證室內(nèi)試驗(yàn)RH溫拌瀝青混合料性能測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，室內(nèi)試驗(yàn)通常采用在混合料中摻加RH溫拌瀝青的方式成型試件，可以減少因直投RH溫拌劑造成瀝青混合料拌合不均勻引起試驗(yàn)結(jié)果的偏差。

室內(nèi)試驗(yàn)分別采用SBS改性瀝青和摻加4%RH的SBS改性瀝青拌制AC20、SMA13兩種級(jí)配類型的瀝青混合料，并采用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)和擊實(shí)法分別成型試件測(cè)試密度、空隙率、礦料間隙率、瀝青飽和度等指標(biāo)，以評(píng)定不同成型方法對(duì)溫拌瀝青混合料體積指標(biāo)的影響［4］，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，相比擊實(shí)法成型的試件，旋轉(zhuǎn)壓實(shí)法制備的試件密度、瀝青飽和度均略大，而空隙率和礦料間隙率偏小，所檢各項(xiàng)性能指標(biāo)無(wú)顯著變化，可認(rèn)為兩種方法成型的試件各項(xiàng)指標(biāo)基本一致。相比不摻加溫拌劑的瀝青混合料，摻加RH溫拌劑的瀝青混合料的密度、瀝青飽和度指標(biāo)略小，空隙率和礦料間隙率基本無(wú)變化，但均能滿足JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)高速公路、一級(jí)公路的各項(xiàng)要求。

表2 RH溫拌改性劑對(duì)SBS改性瀝青和70#瀝青的性能改善情況

表3 不同成型方法的溫拌瀝青混合料體積指標(biāo)

為全面衡量溫拌技術(shù)對(duì)瀝青混合料性能的影響，室內(nèi)試驗(yàn)采用擊實(shí)法成型試件，SBS改性瀝青混合料的成型溫度為160℃，4%RH+SBS改性瀝青混合料的成型溫度為130℃，采用SBS改性瀝青和摻加4%RH的SBS改性瀝青分別制備兩種不同類型瀝青混合料試件，并對(duì)穩(wěn)定度、流值、浸水馬歇爾穩(wěn)定度、殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂強(qiáng)度比和動(dòng)穩(wěn)定度等路用性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試［5］，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。以不降低熱拌瀝青混合料各種路用性能，而且對(duì)瀝青各性能指標(biāo)改善效果較為均衡，與瀝青相容性和溶解分散特性也較好，加工時(shí)只需簡(jiǎn)單攪拌即可與瀝青混融均勻。溫拌瀝青能夠?qū)r青混合料拌和溫度和成型溫度降低30℃，而混合料體積指標(biāo)特別是空隙率沒(méi)有明顯變化，各項(xiàng)路用性能指標(biāo)也均符合JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)高速公路、一級(jí)公路的要求，具有良好的工程應(yīng)用價(jià)值。

表4 溫拌瀝青混合料的路用性能指標(biāo)

由表4可知，相比未摻加RH溫拌劑的瀝青混合料，摻加RH溫拌劑的兩種瀝青混合料幾乎所有指標(biāo)均略下降，但降幅較小，可認(rèn)為130℃成型溫度的4%RH+SBS改性瀝青混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)與160℃成型溫度的SBS改性瀝青混合料相當(dāng)，均符合JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)高速公路、一級(jí)公路的各項(xiàng)性能指標(biāo)要求。實(shí)驗(yàn)表明摻加RH溫拌劑的瀝青混合料在低于SBS改性瀝青混合料30℃拌合、攤鋪和碾壓時(shí)，仍能保證與其相當(dāng)?shù)男阅堋?/p>

4 結(jié)論

在確保節(jié)能環(huán)保效果的前提下，RH溫拌瀝青技術(shù)可

［1］張智強(qiáng)，嚴(yán)世祥，周進(jìn)川，等.溫拌瀝青混合料技術(shù)探討［J］.重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29（6）：113-116.

［2］曹涌.RH溫拌瀝青混合料的應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)探析［J］.江西建材，2015（21）：140-141.

［3］王素英，于江，張廣泰，等.溫拌瀝青混合料壓實(shí)特性試驗(yàn)研究［J］.公路，2013（5）：143-146.

［4］李林萍，張帆.溫拌瀝青混合料馬歇爾擊實(shí)和旋轉(zhuǎn)壓實(shí)密實(shí)曲線的比較分析［J］.公路工程，2015，40（1）：29-32.

［5］周棟，陳善祥，梁忠善.AC-13C型溫拌瀝青混合料路用性能對(duì)比試驗(yàn)研究［J］.中外公路，2015，35（3）：290-292.