Evotherm^TM—DAT溫拌瀝青混合料施工技術研究

摘 要：文章通過EvothermTM-DAT溫拌瀝青的相關試驗，發現添加溫拌劑后的瀝青混合料低溫延度增大，高溫條件下抗車轍及抗疲勞性能也有一定的增加，而粘度出現小幅下降，但降低幅度較小。在溫拌瀝青混合料施工質量控制方面，仍可采用現行規范對熱拌瀝青的控制指標來作為EvothermTM-DAT溫拌瀝青施工質量的控制依據。

關鍵詞：溫拌劑；溫拌瀝青；路用性能；控制指標

引言

溫拌瀝青混合料是指采用特定方法或者添加劑以降低瀝青的粘度，使混合料能在較低溫度下生產和施工，達到改善其工作性能的同時不降低路用性能的目的[1]～[4]。我國于2005年開展溫拌瀝青混合料應用的路段試驗，但至今尚未大規模推廣應用，尤其在西部多山地區，仍以傳統的熱拌瀝青混合料為主。盡管熱拌瀝青混合料技術為我國公路工程的發展起到了至關重要作用，但在長期實踐中它的缺點也日顯突出，其消耗的能源和產生的有毒氣體，嚴重威脅作業人員健康和生態環境，已經無法滿足我國發展綠色交通的要求。因此，加強溫拌瀝青混合料技術的研究和應用勢在必行。

1 EvothermTM-DAT對瀝青性能影響

EvothermTM-DAT溫拌瀝青混合料基于表面活性技術[5]，DAT溫拌添加劑的摻入可降低集料與瀝青的微觀摩阻力，從而改善瀝青混合料的可壓實性。混合料的可壓實性主要由瀝青控制，因此，文章重點從低溫性能、高溫性能及粘性三個方面進行分析摻入DAT溫拌添加劑后瀝青指標影響。

瀝青混凝土路面的抗裂性能與瀝青混合料的低溫延度密切相關，而瀝青混合料在低溫條件下容易發生冷縮裂縫，也就是說瀝青混合料的低溫延展性決定了路面的抗裂能力。不同添加劑及配合比時瀝青混合料的低溫延度也有所差異。通過彎曲梁流變試驗相關研究表明，添加EvothermTM-DAT后瀝青混合料的延度均出現增大的情況，說明對路面的抗裂縫性能起到了明顯的改善作用[6]。盡管直接拉伸試驗中，添加EvothermTM-DAT后，瀝青膠漿勁度模量有一定程度提高，但影響相對較小。采用動態剪切流變儀（DSR）試驗相關研究表明，添加EvothermTM-DAT溫拌劑前后的高溫等級相同，為PG76，但在76℃時，添加溫拌劑后的G*/sin 值更大，說明其抗車轍性能更好。瀝青的粘度用來衡量瀝青的粘滯力，瀝青粘度對路面的力學行為具有重要影響。采用布氏粘度儀分別對添加EvothermTM-DAT前后的SBS改性瀝青進行粘度測試，對比不同溫度下的旋轉粘度，在110～140℃時，添加EvothermTM-DAT溫拌劑的SBS改性瀝青粘度有小幅下降，但降幅尚在可接受范圍內；溫度大于140℃后，粘度幾乎沒有差別。

2 EvothermTM-DAT溫拌瀝青混凝土施工控制指標研究

由于基于表面活性的EvothermTM-DAT溫拌瀝青混合料在施工時缺少相應的規范標準和控制指標，文章結合添加EvothermTM-DAT溫拌劑后AC-13、AC-20、AC-25的室內試驗和生產施工等各環節進行分析，探究溫拌瀝青混凝土施工控制指標。

2.1 溫度控制指標

根據美德維實偉克公司建議的拌合施工溫度125℃，對AC-13、AC-20、AC-25這三種級配進行配合比設計，確定各自的最佳瀝青用量。在采用此最佳瀝青用量的基礎上，通過對不同溫度下的馬歇爾試件的空隙率進行分析，得出溫拌瀝青混合料的最佳拌和施工溫度。結果見圖1所示。

從圖1可以看出，三種不同級配的瀝青混凝土空隙率均有同樣的變化規律。在100℃以下時，隨著成型溫度的降低瀝青混凝土空隙率變化幅度較大，成型溫度下降到90℃時瀝青混合料的空隙率變化就超過了5%。100℃以上時，隨著瀝青混凝土成型溫度的升高空隙率逐漸減小，且成型溫度超過100℃以后，空隙率變化規律趨于緩和。在115～125℃區間，試件空隙率已基本穩定，且相比熱拌有一定優勢，因此，建議施工溫度在115～125℃。以下分析中室內試驗的試件成型溫度取此區間中值120℃，拌合溫度取125℃。

2.2 馬歇爾配合比設計控制指標

按照上述拌和溫度和成型溫度，對上述三種級配重新進行配合比設計，并與相同級配的熱拌瀝青混合料進行對比分析。按照現行規范要求對EvothermTM-DAT溫拌瀝青進行配合比設計，最佳瀝青用量下的體積指標見表1所示。由表1的數據可以發現，EvothermTM-DAT所有指標均可以滿足規范對熱拌瀝青混合料的要求，僅流值指標超出規范建議范圍。但已有研究表明，流值超標對溫拌瀝青的性能影響可以忽略。因此，在溫拌瀝青的配合比設計階段，可以用現行規范對熱拌瀝青的控制指標作為控制依據。

3 EvothermTM-DAT溫拌瀝青混凝土路用性能試驗研究

3.1 高溫穩定性

現行規范中熱拌瀝青瀝青混合料的性能評價主要為高溫穩定性和水穩定性。通過對三種級配的溫拌和熱拌瀝青混合料在最佳瀝青用量下進行相關性能對比試驗，研究溫拌瀝青混合料的控制指標。其中高溫穩定性采用瀝青混合料車轍試驗進行分析，結果見表2所示。由表2可以看出，AC-13和AC-20兩種溫拌瀝青混合料的動穩定度跟相同級配熱拌瀝青混合料相差很小，而溫拌AC-25則相比同級配熱拌瀝青混合料相差更大，但均能滿足規范要求，并遠大于規范的限值。由此表明，溫拌瀝青混合料同樣具有良好的高溫穩定性，施工時可參考熱拌瀝青的控制指標。

3.2 水穩定性

同理，參考現行規范，采用浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗對瀝青混合料的水穩定性進行試驗分析。由表3可以看出，在殘留穩定度方面，三種不同級配的溫拌瀝青混合料變化規律完全一致，均比熱拌瀝青混合料有所降低，但均滿足規范對熱拌瀝青混合料的要求。而在凍融劈裂動穩定度方面，三種不同級配的溫拌瀝青混合料也均比熱拌瀝青混合料低，降低幅度比殘留穩定度要大，但也均滿足現行規范對熱拌瀝青的要求。由此，我們可以發現，凍融劈裂試驗相較浸水馬歇爾試驗更能反應溫拌瀝青的水穩定性。因此，我們可以參考熱拌瀝青混合料對瀝青混合料水穩定性的評價指標，以凍融劈裂比作為溫拌瀝青混合料水穩定性的主控指標，而殘留穩定度可作為參考指標。

4 結束語

通過對EvothermTM-DAT溫拌瀝青混合料進行相關試驗，發現添加溫拌劑后的瀝青混合料低溫延度增大，抗裂能力增強，同時高溫條件下抗車轍及抗疲勞性能也有一定的增加，而粘度出現小幅下降的情況，但下降幅度不大。在溫拌瀝青混合料施工質量控制方面，溫度控制指標、馬歇爾配合比設計控制指標及路用性能試驗控制指標均可達到現行規范對熱拌瀝青混合料的要求，因此，仍可采用現行規范對熱拌瀝青的控制指標來作為EvothermTM-DAT溫拌瀝青施工質量的控制依據。為切實履行發展綠色交通的要求，實現節能環保，應加強研究和推廣溫拌瀝青施工技術。

參考文獻

[1]劉建勛.溫拌瀝青混合料施工關鍵技術研究[D].長安大學，2010， 10.

[2]周沛延.溫拌瀝青混合料的長期使用性能[D].哈爾濱工業大學，2013，6.

[3]孫雪偉，陳李峰.基于溫拌技術的SMA混合料設計與施工[J].石油瀝青，2014，28（6）：36-40.

[4]張智強，嚴世祥，周進川，等.溫拌瀝青混合料技術探討[J].重慶建筑大學學報，2007，29（6）：113-116.

[5]冉維建，畢玉甲.基于表面活性技術的溫拌瀝青混合料應用研究[J].石油瀝青，2011，25（5）：28-31.

[6]胡宗文，王兆星，王林，等.基于表明活性技術的溫拌瀝青膠結料性能試驗研究[J].公路，2009，9：288-291.

作者簡介：賈利強（1983-），男，河南洛陽人，工學碩士，從事高速公路建設管理工作。