新型温拌沥青混合料施工温度研究

2019-06-06 版权声明 举报文章

摘要:本文主要研究添加Mead Westvaco公司研发的第三代沥青罐投放型新型温拌剂后,其沥青混合料拌和与摊铺碾压温度的确定。结果表明,与同类热拌沥青混合料相比,能显著降低其拌和与摊铺碾压温度,可有效解决冬季施工难的问题。

关键词:新型温拌剂 拌合温度 摊铺碾压温度 冬季施工

0.前言

传统的热拌热铺沥青混合料路面结构强度高,水稳定性好,但其在拌制、运输以及摊铺的过程中易出现热老化,在施工过程中易产生大量对人体有害的气体,同时沥青混合料加热温度高也会造成能源浪费。冷拌沥青混合料路面尽管在环保、能耗等方面有一定优势, 但总体上其路用性能与热拌沥青混合料相比还有较大差距。目前科研人员致力于研究的综合了热拌与冷拌优势的温拌沥青混合料技术已经逐步推广,温拌沥青混合料,是一种通过一定的技术措施,使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工,并且使其性能达到(或接近)热拌沥青混合料的新的节能减排型沥青混合料。

本文主要研究的是在沥青胶结料中掺加Mead Westvaco公司研发的第三代沥青罐投放型新型温拌剂后,温拌沥青混合料在冬季施工时的拌合及摊铺碾压温度。

1、 新型添加剂拌合温度确定

在神府高速施工项目中采用的新型温拌剂的活性成分要求不宜低于沥青用量的0.6%,一般为沥青用量的0.6-0.8%。推荐神府高速公路采用的掺量为沥青用量的0.7%。在本项目中采用的配合比是AC-20C型沥青混合料,根据矿料级配组成,采用四种不同拌合温度,制备马歇尔试件,拌和温度分别为145℃、155℃、165℃、185℃,击实次数(双面)75次。其中,前三组是加入了0.7%温拌剂的SBS改性沥青混合料,第四组是未加温拌剂的SBS改性沥青混合料,试验结果如下

以空隙率作为主要评价指标,综合马歇尔试验结果和节能减排方面的考虑,建议选用155℃作为温拌沥青混合料的拌合温度,其普通热拌沥青混合料的拌合温度为175-185℃,可有效降低20-30℃。根据沥青路面施工技术规范其冻融劈裂抗拉强度比不小于75%,实测其冻融劈裂抗拉强度比为88%,完全符合要求,且其低温弯曲试验及车辙试验结果也均满足要求。

2、试验段的铺筑

2.1新型温拌沥青混合料的拌和与运输

在本项目中试验段铺筑时,温拌沥青混合料拌和采用的是间歇式拌和楼拌制,由于是冬季施工,沥青的加热温度控制在160-165℃,集料加热温度控制在170-175℃,混合料的出料温度为160-165℃,稍高于建议的拌合温度。在运输的过程中,无论距离远近,气温高低,温拌沥青混合料在运输过程中必须采取覆盖保温措施,以防止混合料结块结团及温度离析,其他均按照《公路沥青路面施工技术规范》对热拌沥青混合料的相关规定执行。

2.2新型温拌沥青混合料的摊铺和碾压

在神府高速温拌沥青混合料试验段铺筑时,室外温度为9℃,摊铺机开工前应提前0.5~lh预热熨平板不低于100℃。铺筑过程中应选择熨平板的振捣等压实装置具有适应的振动频率和振幅。初压采用双钢轮震荡压路机(12t)全幅碾压一遍,复压时是采用的胶轮压路机(30t)全幅碾压6遍,终压用双钢轮压路机(12t)静压一遍光面。整个碾压过程遵循“紧跟、高频、低幅、匀速、少水”的原则。初压时选用了4个压实温度,分别为150℃、140℃、130℃、120℃,终压温度均高于75℃。四个压实温度下的压实度分别为:

结果显示在低温天气下施工在130℃以上进行初压时,压实度均能满足要求。产生这种现象的原因是神府高速采用的这种独特的化学表面添加剂在与沥青混合料拌合后,与水膜形成独特的颗粒分散在沥青液体里面,水膜的润滑作用改变了沥青的动力粘度,增加了低温下的可压实性能,使其在低温条件下仍可达到规定的压实度。

3、结语

通过试验及现场结果分析,在沥青混合料中加入Mead Westvaco公司研发的第三代沥青罐投放型温拌剂后,能显著的降低沥青混合料的拌合和摊铺碾压温度,延长了有效的压实时间,实现了冬季施工的难题,。同时,由于其操作方便,节约能源,环保性好等方面的优势,在我国将会有很好的推广价值和应用前景。

参考文献:

[1]秦永春,等.温拌沥青混合料技术及最新研究[J].石油沥青,2006.20(4):18-21.

[2]http://www.省略

[3]沈金安.改性沥青与SMA路面[M].北京:人民交通出版社,1999.

[4]JTG F4O一2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

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