李　勇，王　倫，趙　喆

溫拌技術(shù)在三黎高速公路中的應(yīng)用研究

李勇1，王倫2，趙喆1

（1.蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210011；2.中交第三公路工程局有限公司，北京 100102）

為保證路面質(zhì)量，三黎項(xiàng)目采用溫拌瀝青混合料（WMA）進(jìn)行瀝青面層的冬季施工。文章在對(duì)比研究了3種溫拌劑的性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了試驗(yàn)路段的鋪筑，結(jié)果表明摻入溫拌劑后，瀝青混合料各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求，應(yīng)用效果好，可為該地區(qū)瀝青面層施工提供參考。

瀝青路面；溫拌技術(shù)；馬歇爾試驗(yàn)；溫拌劑；壓實(shí)度

1　概述

三黎高速公路是連接貴州省三穗縣至黎平縣的高速公路，是貴州省人民政府批準(zhǔn)實(shí)施的《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》“678”網(wǎng)的“第四聯(lián)”首段與“第一縱”中段的組成部分。全長(zhǎng)131.84 km。進(jìn)入12月份，三黎高速公路所在區(qū)域氣溫下降較快，12月至1月平均氣溫為4.7 ℃左右，極端氣溫達(dá)到-7.6 ℃以下，對(duì)瀝青面層的施工質(zhì)量影響很大。另外，由于三黎項(xiàng)目工期較為緊張，項(xiàng)目后期綠化、交安等分項(xiàng)分部工程交叉施工較多，瀝青混合料的運(yùn)輸常常需要耗費(fèi)更多的時(shí)間。因此，為保證路面施工質(zhì)量，三黎高速公路項(xiàng)目辦決定采用溫拌瀝青混合料進(jìn)行瀝青上面層的冬季施工。

溫拌瀝青混合料（WMA）具有比熱拌瀝青混合料（HMA）更低的壓實(shí)溫度，可以減少部分能源消耗，降低環(huán)境污染，符合我國(guó)綠色低碳的交通可持續(xù)發(fā)展政策［1-3］。

本文對(duì)幾種常用的溫拌材料進(jìn)行室內(nèi)性能對(duì)比試驗(yàn)。

2　溫拌劑的確定

本文選取了常用的3種溫拌劑（沙索、法溫和諾貝爾）進(jìn)行了室內(nèi)性能試驗(yàn)，各溫拌劑特點(diǎn)見(jiàn)表1。首先將溫拌劑按照要求比例添加至瀝青后，對(duì)瀝青性能進(jìn)行了檢測(cè)，具體見(jiàn)表2。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，摻加沙索及法溫2種溫拌劑后，瀝青延度指標(biāo)略有降低，因此，選取諾貝爾液體溫拌劑進(jìn)行溫拌瀝青混合料的生產(chǎn)。

3　混合料性能試驗(yàn)

由于三黎項(xiàng)目后期基本進(jìn)入上面層施工，并且考慮溫拌劑成本，三黎高速公路項(xiàng)目辦計(jì)劃在瀝青上面層采用瀝青混合料溫拌技術(shù)。三黎項(xiàng)目瀝青上面層采用SBS改性瀝青AC-13型混合料，層厚為4 cm。瀝青混合料設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3、圖1及表4。

表1　各種溫拌劑對(duì)比

表2　瀝青試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

表3　生產(chǎn)配合比拌和樓各料倉(cāng)比例

圖1　級(jí)配曲線

表4　馬歇爾體積指標(biāo)

選定溫拌劑后對(duì)瀝青混合料的各項(xiàng)體積指標(biāo)進(jìn)行了試驗(yàn)檢測(cè)，并且設(shè)計(jì)了160 ℃、140 ℃和130 ℃3種擊實(shí)溫度（分組情況見(jiàn)表5），以研究不同溫度條件下瀝青混合料的性能表現(xiàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，在160 ℃和140 ℃條件下時(shí)，混合料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足要求，當(dāng)溫度降低至130 ℃時(shí)，馬歇爾試件的空隙率較大，瀝青飽和度等指標(biāo)不滿足要求［4］。

表5　瀝青混合料擊實(shí)條件

表6　馬歇爾試驗(yàn)記錄結(jié)果

根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)瀝青混合料進(jìn)行了水穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性的檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表7。在140 ℃時(shí)，混合料的水穩(wěn)定性及高溫穩(wěn)定性也能夠滿足要求。因此，根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，要求試驗(yàn)路段初壓溫度宜高于140 ℃。

表7　其它試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

4　試驗(yàn)路段研究

課題選擇相關(guān)路段進(jìn)行了溫拌瀝青混合料試驗(yàn)路段施工。當(dāng)日天氣晴，氣溫約為0～10 ℃。當(dāng)天上午，技術(shù)人員按照既定比例，將溫拌劑與改性瀝青一起加入瀝青貯藏罐，并均化2 h后，開(kāi)始生產(chǎn)溫拌瀝青混合料。

瀝青混合料出料溫度基本控制在185 ℃左右，到場(chǎng)溫度為175～180 ℃，施工各環(huán)節(jié)溫度檢測(cè)情況見(jiàn)表8，可以看出瀝青混合料施工溫度均能滿足要求。

為測(cè)試溫拌瀝青混合料實(shí)際可碾壓溫度，按表9設(shè)計(jì)了2組碾壓試驗(yàn)段落。鋪面效果均勻無(wú)離析［5-6］。

表8　溫度檢測(cè)結(jié)果（內(nèi)部溫度約高5～10 ℃左右） ℃

表9　碾壓試驗(yàn)段落

5　質(zhì)量檢測(cè)

對(duì)溫拌瀝青混合料取樣進(jìn)行了相關(guān)室內(nèi)試驗(yàn)檢測(cè)，具體結(jié)果見(jiàn)表10。從結(jié)果可以看出，瀝青混合料馬歇爾體積指標(biāo)均能夠滿足要求。

表10　馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

隨后，對(duì)施工路段進(jìn)行了取芯及滲水試驗(yàn)檢測(cè)，結(jié)果顯示，芯樣壓實(shí)度及路面滲水試驗(yàn)結(jié)果均能夠滿足要求（見(jiàn)表11、表12）。并且，由于溫拌劑的加入，使得改性瀝青混合料能在140 ℃時(shí)碾壓密實(shí)，芯樣表面密實(shí)且無(wú)孔隙。摻入溫拌劑后在一定程度上能夠提高路面壓實(shí)度。

6　結(jié)論

三黎項(xiàng)目施工進(jìn)度緊張且地處山區(qū)，橋梁比例高，冬季施工時(shí)，混合料溫度下降非?？?。溫拌劑的使用，能夠很好地減少由于溫度損失造成的影響，一定程度上保證了路面質(zhì)量。研究表明，摻入溫拌劑后，瀝青混合料各項(xiàng)體積指標(biāo)未發(fā)生下降，實(shí)體應(yīng)用效果較好，并且路面壓實(shí)度還有一定程度的提高，可供冬季施工時(shí)參考。

表11　路面芯樣高度及壓實(shí)度

表12　滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果

［1］嚴(yán)世祥.溫拌瀝青混合料的應(yīng)用技術(shù)研究［D］.重慶：重慶大學(xué)，2007.

［2］張成功，任立忠.溫拌瀝青混合料應(yīng)用技術(shù)探討［J］.交通科技，2009（S2）：112-114.

［3］侯月琴.溫拌瀝青混合料性能研究［D］.西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2008.

［4］宋萍，田衛(wèi)群.Thiopave溫拌再生瀝青混合料性能試驗(yàn)研究［J］.公路交通技術(shù)，2013（5）：39-41.

［5］Nashvile，TN. Warm Mix Asphalt Technologies［C］∥AASHTO Standing Committee on Highways Techical Meeting，2005.

［6］ National Asphalt Pavement Association.Warm Mix Asphalt［R］.2006：12-16.

Application of WMA Technology in Sanli Expressway

Li Yong1， Wang Lun2， Zhao Zhe1
（1. JSTI Group， Nanjing 210011， China； 2. CCCC Third Highway Engineering Co.， Ltd， Beijing 100102， China）

In order to ensure the pavement quality in winter construction， WMA technology had been applied in Sanli Highway. This article selected 3 kinds of warm mix agents and paved test sections. The results showed that the performance of asphalt mixtures with the incorporation of warm mix agents met requirements and had good application effect， which could be taken as reference for the local construction of asphalt pavement.

asphlt pavement； WMA technology； marshall test； warm mix agent； compactness

U416.217

B

1672-9889（2015）06-0011-03

李勇（1982-），男，河北唐山人，工程師，主要從事高速公路建設(shè)管理及技術(shù)工作。

（2015-02-13）