改節(jié)能型溫拌混合料在大中修工程低溫施工中的應(yīng)用

郭鵬飛 焦海軍

摘 要：通過(guò)介紹節(jié)能型溫拌混合料在307國(guó)道（陜西段）靖邊～定邊三級(jí)公路大中修工程中的應(yīng)用，對(duì)溫拌瀝青混合料在冬季低溫狀態(tài)下的施工方法進(jìn)行了總結(jié)，證明了溫拌瀝青混合料施工技術(shù)在不影響原有瀝青及瀝青混合料性能的情況下，能夠顯著降低瀝青混合料的生產(chǎn)和施工溫度，有效解決瀝青混合料在低溫環(huán)境下攤鋪、壓實(shí)問(wèn)題，延長(zhǎng)施工季節(jié)，改善瀝青路面施工環(huán)境，特別是為低溫瀝青路面施工的應(yīng)用提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：溫拌混合料；冬季；低溫；施工

目前，公路建設(shè)中的瀝青混凝土路面基本上都采用傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料，需將瀝青和礦料在150-180℃高溫下進(jìn)行拌和，且攤鋪和碾壓溫度不低于100℃。由于熱拌瀝青混合料對(duì)壓實(shí)溫度要求較高，氣溫在10℃以下或大風(fēng)降溫時(shí)不得進(jìn)行施工，同時(shí)因?yàn)r青和礦料加熱至180℃時(shí)混合料在拌和、運(yùn)輸及攤鋪過(guò)程中伴隨有害氣體排放、過(guò)多能耗以及瀝青材料老化等問(wèn)題。

溫拌瀝青混合料是一類(lèi)拌和溫度介于熱拌瀝青混合料（150～160℃）和冷拌（常溫）瀝青混合料之間，性能堪比熱拌瀝青混合料的新型瀝青混合料的統(tǒng)稱(chēng)，是瀝青混合料發(fā)展的一個(gè)全新方向。溫拌瀝青混合料的拌和、碾壓溫度比普通熱拌瀝青混凝土可以降低30℃，不僅提高了施工和易性，而且在低溫條件下為混合料碾壓贏得了更多的壓實(shí)時(shí)間。其二氧化碳CO2排放減少約30%左右，其他煙塵排放可減少40%左右，這樣可以達(dá)到熱拌混合料的路用性能，也可以減少大量的能源消耗，具有良好的社會(huì)、環(huán)保效益。

技術(shù)人員通過(guò)采用西安公路研究院研發(fā)的HH-Ⅻ型溫拌劑在國(guó)道307靖邊～定邊三級(jí)公路大中修工程中的應(yīng)用，探索出溫拌瀝青混合料在低溫條件下的施工技術(shù)及節(jié)能效果。

1 節(jié)能型溫拌混合料技術(shù)原理

HH-XⅡ型溫拌劑是基于表面活性的乳化型溫拌劑。其原理是采用物理和化學(xué)一起作用的手段，通過(guò)添加溫拌劑使瀝青在拌合過(guò)程中得到充分的分散，在瀝青內(nèi)部形成獨(dú)特的水膜潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，增加混合料的和易性，以降低混合料各施工環(huán)節(jié)溫度，實(shí)現(xiàn)瀝青混合料在較低溫度下施工的目的。

2 溫拌AC-13型混合料配合比設(shè)計(jì)

該試驗(yàn)路段路面面層結(jié)構(gòu)類(lèi)型為AC-13瀝青混凝土，厚度為4cm，采用克拉瑪依90號(hào)基質(zhì)瀝青，集料采用寧夏太陽(yáng)山石灰?guī)r。首先通過(guò)目標(biāo)配合比進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，選定最佳瀝青用量為4.5%。然后在目標(biāo)配合比的基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì)，確定各熱料倉(cāng)的生產(chǎn)配合比為4倉(cāng)：3倉(cāng)：2倉(cāng)：1倉(cāng)：礦粉：瀝青=22：28：17：28：5：4.4。添加劑為西安公路研究院生產(chǎn)的HH-XⅡ型溫拌劑，直接添加到瀝青中采用攪器攪拌均勻，其添加量為瀝青重量的0.7%。

3 溫拌瀝青混合料施工

3.1 試驗(yàn)路段施工概況

試驗(yàn)路段位于國(guó)道307靖邊～定邊三級(jí)公路定邊段，樁號(hào)為K1115+000-K1115+500，長(zhǎng)度為500m。施工日期2012年10月24日，天氣晴，試驗(yàn)路鋪筑當(dāng)天環(huán)境溫度為0-10℃，風(fēng)力3-4級(jí)。

3.2 溫拌混合料拌和、碾壓溫度控制

3.3 溫拌混合料壓實(shí)

為了達(dá)到最佳壓實(shí)效果，碾壓采用雙鋼輪和輪胎式兩種壓路機(jī)。壓實(shí)分為初壓、復(fù)壓和終壓3個(gè)階段進(jìn)行，遵循緊跟、慢速、高頻、低幅等原則，初壓采用雙鋼輪壓路機(jī)碾壓2遍（第1遍前進(jìn)靜壓，后退振動(dòng)，第2遍振動(dòng)），復(fù)壓采用輪胎式壓路機(jī)靜壓6遍，終壓采用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓2遍。

4 路用性能

為了驗(yàn)證溫拌瀝青混合料的路用性能，試驗(yàn)路段完成后通過(guò)鉆取芯樣進(jìn)行了檢驗(yàn)，并與同條件下鋪筑的熱拌瀝青混合料各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比。

通過(guò)鉆芯取樣試驗(yàn)結(jié)果表明，溫拌混合料各項(xiàng)路用性能指標(biāo)不但滿(mǎn)足規(guī)范對(duì)熱拌混合料的要求，而且各項(xiàng)指標(biāo)比同條件下施工的熱拌混合料更好。

5 環(huán)境效益

由于溫拌瀝青混合料加熱溫度比熱拌混合料低約30℃，拌和時(shí)可以節(jié)約大量的燃料。根據(jù)試驗(yàn)路段施工時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，熱拌混合料燃油消耗5.75Kg/t，溫拌混合料燃油消耗5.15Kg/t，可節(jié)約燃油11.7%。施工時(shí)觀察溫拌混合料在拌和、攤鋪時(shí)排放的煙氣明顯減少，無(wú)刺激性氣味產(chǎn)生，幾乎沒(méi)有瀝青煙嗆人的現(xiàn)象發(fā)生，所以說(shuō)有較好的環(huán)境效益。

6 結(jié)束語(yǔ)

溫拌瀝青混合料技術(shù)加工工藝簡(jiǎn)單，便于在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用，實(shí)踐充分證明溫拌瀝青混合料不僅在節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)方面有著顯著的效益，而且可適當(dāng)延長(zhǎng)施工季節(jié)，同時(shí)具備與普通瀝青混合料基本相同的路用性能，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。該工程投入使用后至今未出現(xiàn)因?yàn)r青混合料原因而引發(fā)的早期病害。

作為一種新型瀝青混合料技術(shù)，具有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，在能源日益緊缺的今天，節(jié)能型溫拌瀝青混合料必將有著更加廣闊的應(yīng)用前景。