沸石温拌沥青混合料的制备与应用研究

沸石温拌沥青混合料的制备与应用研究

温拌沥青混合料（WMA）是20世纪90年代后期发展起来的新技术，其目的是通过降低沥青混合料的拌和与压实温度，达到减少沥青混合料生产过程中的能源消耗和Co2等气体、粉尘排放量、减轻沥青老化、延长施工季节的目的。就目前来说，温拌沥青混合料制备技术主要有：沸石类温拌技术、有机降粘剂温拌技术、泡沫沥青温拌技术、乳化沥青温拌技术。沸石类温拌技术是将含有较多结晶水和吸附水的合成沸石温拌剂与热沥青和热集料混合，沸石中的水分转化为水蒸气，使沥青体积膨胀形成泡沫沥青，从而使沥青与集料在较低的温度下拌和与压实。关于合成沸石温拌技术国内外已开展了较多的研究与应用，结果表明合成沸石温拌剂可有效降低沥青混合料的拌和与压实温度，所制备的沥青混合料具有良好的路用性能。然而，合成沸石温拌剂也存在生产成本高，会降低沥青混合料水稳定性的不足，限制了合成沸石温拌沥青混合料的推广应用。

沸石是一种丰富的无机非金属矿物材料，其与合成沸石结构有着同样的结构，均为含水架状硅铝酸盐，并按一定的规律排列成具有一定形状的开放性晶体骨架，骨架上存在着吸附大量水分子的通道和孔穴，这些水分子与骨架间的结合力较弱，经加热水分可以逸失。但天然沸石因其通道和孔穴内含有凝胶与钠闪石等杂质，导致部分通道与孔穴不连通，含水较少，直接作为温拌剂使用，温拌效果较差。然而通过一定工艺的制备，能够有效去除沸石中的凝胶杂质，增加沸石的含水量，进而通过脂肪胺溶液的处理可改善天然沸石与沥青的粘附性，提高沥青混合料的水稳定性能，提高应用效果。

配制浓度为0.5～2mol/L的氢氧化钠溶液，按20g天然沸石∶100ml氢氧化钠溶液的比例，将天然沸石投入碱溶液中，混合搅拌1h，然后过滤获得碱处理天然沸石；将脂肪胺加入乙醇中，配制成浓度为0.2mol/L脂肪胺溶液，按20g碱处理的天然沸石∶100ml脂肪胺溶液的比例，将天然沸石投入脂肪胺溶液中，混合搅拌1h，然后过滤，将固体组分在80℃温度下干燥2h，即制得改性天然沸石温拌剂。通过后期试验可知，当掺入0.3%改性天然沸石温拌剂时，温拌沥青混合料的浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均已满足《公路沥青路面施工技术规范》要求。掺入0.35%改性天然沸石温拌剂后，温拌沥青混合料的水稳定性已与热拌沥青混合料相近。这表明采用改性天然沸石温拌剂可以制备出抗水损害性能优良的温拌沥青混合料。还反映出改性天然沸石温拌沥青混合料的动稳定度均高于热拌沥青混合料。温拌

剂的掺量越大，动稳定度越高。这表明改性天然沸石的加入提高了沥青混合料的抗车辙能力。

总之，通过改性处理的天然沸石具有良好的温拌作用。与热拌沥青混合料相比，采用改性天然沸石温拌剂制备的Ac－10c沥青混合料可降低拌和与压实温度30 ℃，温拌剂的适宜掺量为混合料的0.3%。