温拌沥青技术在低温施工中的应用

［７］ Ｂａｍｗｅｎｄａ Ｇ Ｒ，ｅｔ ａｌ．Ｔｈｅ Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｔｅｒ ｔｏ Ｏ２ Ｏｖｅｒ Ｐｕｒｅ ＣｅＯ２，ＷＯ３ ａｎｄ ＴｉＯ２ Ｕｓｉｎｇ Ｆｅ３＋ ａｎｄ Ｃｅ４＋ ａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ａｃｃｅｐｔｏｒｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ａ： Ｇｅｎｅｒａｌ，２００１，２０５：１１７－１２０．
10 000
300
400
500
应 变 水 平 /με
图 ５ 不 同 沥 青 混 合 料 的 疲 劳 作 用 次 数
由图５的试验结 果 可 知：温 拌 沥 青 混 合 料 的 疲 劳 作用次数要高于相应的 ＳＢＳ热 拌 沥 青 混 合 料，说 明 其 具有更好的耐疲劳性能。
３ 低温施工
３．１ 温 度 与 压 实 区 间 的 相 关 关 系 对 于 热 拌 沥 青 混 合 料 ，在 正 常 施 工 温 度 时 ，沥 青 粘
［１０］ 张文刚，纪 小 平，宿 秀 丽，等．路 用 矿 物 纤 维 沥 青 混 合 料 性 能 及 增 强 机 理 研 究 ［Ｊ］．武 汉 理 工 大 学 学 报 ，２０１２（８）．
收 稿 日 期 ：２０１３－０８－０３ 作 者 简 介 ：杨 彦 海 ，男 ，博 士 ，教 授 ．Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｙａｎｈａｉ１６８＠１２６．ｃｏｍ
混合料类型
图 ４ 不 同 沥 青 混 合 料 的 浸 水 马 歇 尔 残 留 稳 定 度
从图３、４试验结 果 看，温 拌 沥 青 混 合 料 的 冻 融 劈 裂残留强度比、浸水 马 歇 尔 残 留 稳 定 度 均 高 于 相 应 的 ＳＢＳ热拌沥青混合 料。 例 如，温 拌 ＡＣ－１３ 混 合 料 的 冻融劈裂残留强度比为９０．４％，高于相应的 ＳＢＳ热拌
从图１可知：不同 级 配 的 温 拌 沥 青 混 合 料 的 动 稳 定度均有提高。例 如，温 拌 ＡＣ－１３ 沥 青 混 合 料 的 动 稳定度为３ ９６８次／ｍｍ，高 出 ＳＢＳ 热 拌 ＡＣ－１３ 沥 青 混合料（３ ５２６次／ｍｍ）１３％。 说 明 温 拌 沥 青 混 合 料 的 高温稳定性略优于 ＳＢＳ热拌沥青混合料。 ２．２ 低 温 性 能
混合料性能的前提下 降 低 其 拌 和 及 碾 压 温 度，为 解 决 低温地区及低温季节进行沥青混凝土路面施工提供了 新的思路。
温拌技术的本质是通过降低胶结料的施工粘度， 从而降低工作温度。它要求掺加的物理和化学添加剂 不会对路面的使用性 能 构 成 负 面 影 响，在 尽 可 能 少 地 改 变 现 有 工 作 条 件 （配 合 比 、设 备 等 ）的 前 提 下 ，采 用 物 理或化学手段，实现 沥 青 混 合 料 在 较 低 温 度 下 施 工 这 一技术核心。该文研究的温拌沥青混合料是通过在常 规沥青混合料中加入采用表面活性剂原理实现温拌化 的新型液态 添 加 剂，有 效 降 低 工 作 温 度，减 少 沥 青 老 化 ，为 沥 青 混 合 料 提 供 充 分 压 实 时 间 ，保 证 路 面 的 施 工 质 量 。不 仅 能 够 延 长 道 路 的 使 用 寿 命 ，还 可 以 延 长 道
度决定压实效果，而 沥 青 粘 度 与 温 度 密 切 相 关。 该 文
通过室内试验对碾压 温 度 与 压 实 度 进 行 了 研 究，结 果
如图６所Байду номын сангаас。
16
14
热拌沥青混合料 AC-13
93 92 91 90 89 88 87 86
普通 温拌 普通 温拌 普通 温拌 AC-10 AC-10 AC-13 AC-13 AC-16 AC-16
混合料类型
图 ３ 不 同 沥 青 混 合 料 的 冻 融 劈 裂 残 留 强 度 比
96 95 94 93 92 91 90 89
普通 温拌 普通 温拌 普通 温拌 AC-10 AC-10 AC-13 AC-13 AC-16 AC-16
２．１ 高 温 性 能 沥青混合料的高 温 稳 定 性，即 是 在 外 界 车 辆 荷 载
作用下沥青路面抵抗永久变形的能力。如果高温稳定 性 不 足 ，就 会 容 易 形 成 沥 青 路 面 车 辙 等 病 害 。 目 前 ，一 般采用动稳定度指标来评价。温拌沥青混合料和热拌 ＳＢＳ 沥 青 混 合 料 动 稳 定 度 指 标 的 对 比 试 验 结 果 见 图１。
关 键 词 ：道 路 工 程 ；温 拌 ；沥 青 路 面 ；低 温 施 工 ；压 实 区 间 ；降 温 速 率
１ 前言
目 前 ，建 设 资 源 节 约 型 、环 境 友 好 型 社 会 是 中 国 一 项长期的战略任务，而 交 通 运 输 行 业 又 是 能 源 资 源 消 费和温室气体排放的重点领域之一。热拌沥青混合料 虽然路用性能好，但 环 境 污 染 重，能 耗 大，沥 青 老 化 问 题 严 重 。 同 时 ，随 着 中 国 道 路 建 设 的 快 速 发 展 ，如 何 解 决沥青路面在冬季施工所面临的因沥青混合料降温速 率 快 而 造 成 的 混 合 料 压 实 困 难 、空 隙 率 过 大 、早 期 病 害 严重等问题，已成 为 道 路 建 设 中 的 重 要 任 务。 为 了 解 决这些问题，温拌沥 青 混 合 料 这 种 节 能 环 保 的 路 用 新 材料、新技术得到 了 发 展 和 应 用。 这 一 技 术 能 在 保 证
２６ ６ 中 外 公 路 第 ３４ 卷
疲劳作用次数 空 隙 率/%
沥青混合料的８８．９％；温 拌 ＡＣ－１３ 混 合 料 的 浸 水 马 歇尔残留稳定度为９４．２％，高于相应的 ＳＢＳ热拌沥青 混 合 料 的 ９２．８％ 。 ２．４ 抗 疲 劳 性 能
２０１４年 第３期
杨 彦 海 ，等 ：温 拌 沥 青 技 术 在 低 温 施 工 中 的 应 用
２６５
路 的 施 工 季 节 ，从 而 实 现 在 较 低 温 度 下 施 工 。
２ 温拌沥青混合料性能评价与分析
在相同级配下，对比温 拌 沥 青 混 合 料 和 ＳＢＳ 热 拌 沥 青 混 合 料 ，在 集 料 种 类 相 同 、试 件 空 隙 率 基 本 接 近 的 情况下进行有关指标 的 测 试，验 证 温 拌 沥 青 混 合 料 的 路用性能。
最 大 弯 拉 破 坏 应 变/με
浸 水 马 歇 尔 残 留 稳 定 度/%
冻 融 劈 裂 残 留 强 度 比/%
3 050 3 000 2 950 2 900 2 850 2 800 2 750 2 700
普通 温拌 普通 温拌 普通 温拌 AC-10 AC-10 AC-13 AC-13 AC-16 AC-16
混合料类型
图 ２ 不 同 沥 青 混 合 料 的 最 大 弯 拉 破 坏 应 变
２．３ 抗 水 损 害 性 能 抗水损害性能的 不 足 会 使 沥 青 路 面 出 现 坑 槽、松
散 等 损 坏 ，最 终 表 现 为 沥 青 混 合 料 的 整 体 强 度 降 低 ，影 响行车安全。沥青混合料的水稳定性是由浸水条件下 混合料物理力学性能 降 低 的 程 度 来 进 行 评 价 的，试 验 采用冻融劈裂残留强 度 比、浸 水 马 歇 尔 残 留 稳 定 度 指 标 表 征 。 试 验 结 果 对 比 如 图 ３、４ 所 示 。
［２］ 徐海铭，刘黎萍，孙立军，等．纳 米 二 氧 化 钛 在 实 际 道 路 工 程 中 的 应 用 ［Ｊ］．公 路 工 程 ，２０１１（４）．
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櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙
［６］ 任成军，李大成，周 大 钊，等．纳 米 ＴｉＯ２ 的 光 催 化 原 理 及
参考文献：
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２６４
中 外 公 路
第３４卷 第３期 ２ ０ １ ４ 年 ６ 月
文 章 编 号 ：１６７１－２５７９（２０１４）０３－０２６４－０４
温拌沥青技术在低温施工中的应用
杨 彦 海１ ，高 小 晰１ ，沈 阳１ ，刘 燕 燕２
（１．沈阳建筑大学 土木工程学院，辽宁 沈阳 １１０１６８；２．浙江顺畅高等级公路养护有限公司）
动 稳 定 度/ （ 次·mm-1）
5 000 4 500 4 000 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000
500 0
普通 AC-10
温拌 AC-10
普通 温拌 AC-13 AC-13
普通 温拌 AC-16 AC-16
混合料类型
图 １ 不 同 沥 青 混 合 料 的 动 稳 定 度
沥青混合料的疲劳损坏是材料在重复荷载作用下 不可恢复的强度衰减积累进而引起的破坏现象。该文 采用室内四点弯曲小梁疲劳试验来评价沥青混合料的 疲劳特性，加载控制 方 式 选 择 应 变 控 制 模 式。 图 ５ 为 疲劳试验结果。
1 000 000 100 000
普通 AC-10 温拌 AC-10 普通 AC-13 温拌 AC-13 普通 AC-16 温拌 AC-16
沥青混合 料 的 低 温 性 能 不 足 会 导 致 路 面 低 温 开
裂 ，造 成 沥 青 路 面 使 用 性 能 的 降 低 和 使 用 寿 命 的 缩 短 。 该文采用低温弯曲试 验 来 评 价，以 最 大 弯 拉 应 变 作 为 评 价 指 标 ，试 验 结 果 如 图 ２ 所 示 。
一般情况下，低温 弯 曲 试 验 的 最 大 弯 拉 破 坏 应 变 越大，则弯曲劲度 模 量 越 小。 表 示 沥 青 混 合 料 在 低 温 时 的 脆 性 较 小 ，路 面 不 容 易 开 裂 。 由 图 ２ 可 知 ，温 拌 沥 青混合料的 小 梁 试 件 在 破 坏 时 的 弯 拉 应 变 相 比 ＳＢＳ 热拌沥青混 合 料 降 低，但 差 异 不 大，都 在 ２ ８００με以 上 ，完 全 符 合 规 范 的 技 术 要 求 。
［４］ 叶超，陈华鑫，王 闯．纳 米 二 氧 化 钛 改 性 沥 青 混 合 料 路 用 性 能 研 究 ［Ｊ］．中 外 公 路 ，２０１０（３）．
［５］ Ｓｐａｎｈｅｌ Ｌ，Ｗｅｌｌｅｒ Ｈ，Ｈｅｎｇｌｅｉｎ Ａ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ ＣｄＳ ｉｎｔｏ Ａｔｔａｃｈｅｄ ＴｉＯ２ ａｎｄ ＺｎＯ Ｐａｒｔｉ－ ｃｌｅｓ ［Ｊ］．Ｊ Ａｍ Ｃｈｅｍ Ｓｏｃ，１９８７，１０９：６ ６３２－６ ６３８．
摘要：在对比分析温拌沥青混合料与热拌 ＳＢＳ沥青混合料路用性能基础上，结合实体工 程，着重研究了施工温度降低后材料的可压 实 特 性。试 验 表 明：在 降 低 温 度 ３０ ℃ 的 情 况 下， 温拌沥青技术可以有效地保证混合料及路面 的 各 项 性 能 ，并 形 成 一 个 稳 定 的 压 实 区 间 ，延 长 施 工 时 间 ，实 现 冬 季 低 温 施 工 。 同 时 还 可 以 较 大 程 度 地 降 低 沥 青 混 合 料 拌 和 与 施 工 过 程 中 有 害 气 体 的 排 放 ，有 利 于 节 约 能 源 ，保 护 环 境 。
［８］ 尚 华 美，邱 剑 勋，王 承 遇，等．光 催 化 纳 米 ＣｄＳ 复 合 ＴｉＯ２ 薄膜的表面形 貌 及 太 阳 光 光 催 化 性 能 ［Ｊ］．玻 璃 与 搪 瓷， ２００２（３）．
［９］ 廖芳龄，许婷 婷，钱 玮．玄 武 岩 纤 维 沥 青 混 凝 土 技 术 性 能 研 究 ［Ｊ］．中 外 公 路 ，２０１２（３）．