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摘要：针对温拌再生沥青混合料的力学性能、高温稳定性能、低温抗裂性能、抗水损害性能以及抗疲劳耐久性能等对其进行了路用性能评价，得出温拌再生沥青混合料的抗压强度、弹性模量与同级配的热拌沥青混合料相当，温拌剂可以有效提高70号沥青的动稳定度等结论。通过试点工程建设，验证了温拌再生沥青混合料路面满足面层技术要求，试验路段与生产路段检测结果基本一致，温拌再生沥青混合料路面和热拌新混合料路面模量状况相当。
关键词：温拌；再生沥青混合料； 路用性能
温拌再生沥青混合料是一种节能、环保型的沥青混合料，通过掺入旧沥青混合料，降低了混合料的成本，通过掺入温拌剂，降低了沥青结合料的黏度，从而提高了旧沥青混合料的利用率。温拌再生沥青混合料除了与普通热拌沥青混合料的路用性能基本一致外，还具有以下优点：节约能源；减少CO2、粉尘等有害物质的散发，从而降低对环境的破坏和对施工人员健康的危害。
1.沥青混合料拌和技术
沥青混合料拌和技术一般分为热拌与冷拌，热拌沥青混合料耗能多、污染大；冷拌沥青混合料性能不佳，使用范围局限。鉴于两者缺陷，温拌沥青混合料技术应运而生。
温拌沥青混合料是一类使用特定的技术或添加剂使混合料在较低的温度下进行拌和、摊铺及压实，其拌和温度介于热拌沥青混合料（150～180℃）和冷拌沥青混合料（30～50℃）之间，性能达到（或接近）热拌沥青混合料的新型路面材料。目前国内外温拌技术的种类主要有以下４种：
（1）矿物法：基本原理为在沥青混合料拌和过程中添加一定量的合成沸石粉末，使沥青产生连续发泡反应，反应所产生的泡沫起到润滑作用，使混合料在较低温度下进行拌和。
（2）泡沫沥青温拌法：该方法首先将沥青发泡，再与热矿料进行拌和。沥青发泡用水量一般为1.25%～2%，发泡沥青稠度较低，实现温拌的目的。
（3）有机添加剂法：该方法主要向沥青胶结料中添加低熔点有机物，有效降低沥青粘度，在低温拌和条件下提高沥青与矿料的裹附能力。
（4）表面活性剂法：该方法主要在沥青混合料拌和过程中添加一种具有表面活性功能的化学添加剂，在沥青混合料内部起到降低矿料与沥青膜之间摩阻力的作用，从而使混合料拌和均匀，提高其压实程度。
该文选用两种典型的温拌剂：有机添加剂Saso_bit?、表面活性剂EvothermTM，首先通过布什旋转粘度试验分别测定两种温拌剂在不同温度条件下对沥青粘度的影响；其次通过热拌沥青混合料配合比设计确定最佳油石比；在此基础上通过冻融劈裂试验、弯曲试验、车辙试验对比分析了普通热拌沥青混合料、Saso_bit?温拌沥青混合料、EvothermTM温拌沥青混合料水稳性能、低温性能、高温性能，为温拌沥青混合料工程应用提供理论指导。
2.高温稳定性能对比分析
沥青路面的高温稳定性是指沥青混合料在高温状态下保持足够的强度和刚度的能力。高温稳定性所指的高温是在路面使用过程中容易产生车辙、拥包、推移等病害的温度范围。高温稳定性不足的情况，一般出现在高温、低加荷速率以及抗剪切能力不足的时候，也即沥青路面的劲度较低情况下。
评价沥青混合料高温稳定性能的试验方法有很多，包括马歇尔稳定度试验、流值试验、维姆稳定度试验、旋转试验机、轮辙试验机、Superpave简单试验机和三轴试验仪试验等，它们通常用来评价沥青混合料的强度和劲度[2-3]。在该研究中，采用车辙试验与旋转压实试验来评价沥青混合料的高温抗车辙性能。
车辙试验是评价沥青混合料在规定温度条件下抵抗塑性流动变形能力的方法，通过板块状试件与车轮之间的往复相对运动，使板块在车轮的重复荷载作用下，产生压密、剪切、推移和流动，从而产生车辙。在试验过程中测定试件的变形大小与试件或车轮通过次数之间的关系，并计算沥青混合料的动稳定度。
试验温度60℃，车轮行走速度42次/min，荷载应力0.7MPa，试验时间60min。试验结果见表1。
70号沥青中加入法赛温拌剂后，其动稳定度提高12.6%；SBS改性沥青中加入法赛温拌剂后，其动稳定度提高6.8%，满足规范对于道路石油沥青混合料动稳定度＞1000次/mm，改性沥青混合料动稳定度＞3000次/mm的要求。
3.温拌沥青混合料路用性能研究
（1）混合料配合比设计
由于温拌剂只对沥青的拌和温度产生影响，不会对沥青混合料最佳油石比产生影响，因此选用热拌沥青混合料最佳油石比作为温拌沥青混合料的最佳油石比进行性能研究。室内成型AC-13沥青混合料，矿料级配如图２所示。试验过程中的温度控制：矿料160℃、沥青145℃、拌和145℃、成型135℃。
（2）水稳定性
沥青混合料冻融劈裂强度比TSR是表征沥青路面抗水损害的重要指标。该文采用冻融劈裂强度比TSR对3种沥青混合料水稳定性进行测试。试验过程中采用标准击实仪双面击实各50次成型混合料试件，然后将一组试件置于25℃水浴中2ｈ后测试其劈裂强度值，另一组先置于225℃水浴2ｈ，然后在0.09MPａ浸水真空15ｍｉｎ，之后置于－18℃条件下16ｈ，而后在60℃水浴24ｈ，最后将试件置于25℃条件下2ｈ测其劈裂强度。水稳性能测试结果如表3所示。
从表3中得出，掺加两种温拌剂的温拌沥青混合料与热拌沥青混合料TSR值相差不明显，且都符合规范要求；EvothermTM温拌沥青混合料的TSR值略高于普通沥青混合料的TSR值，而Sasobit?温拌沥青混合料TSR值则略低。
原因分析：Sasobit?温拌剂为40～120个碳原子的长链脂肪酸，该添加剂在高温条件下虽可降低沥青粘度，但却影响沥青与矿料的粘附能力，而沥青与矿料的粘附能力又直接影响到混合料的水稳性能，因此添加一定量的Sasobit?温拌剂使沥青混合料TSR降低；EvothermTM温拌剂在混合料拌和成型过程中，亲水端吸附在矿料表面，亲油端则伸展在背离矿料方向，因此一定程度上防止水分进入矿料中，另一方面亲油端可较好地与沥青结合，起到“桥联”作用，增强沥青与矿料的粘附能力，起到抗剥落效果，从而使混合料TSR增大。
（3）低温性能
为防止沥青路面在冬季气温较低条件下开裂，应保证沥青混合料具有较高的低温强度和较大的低温变形能力。采用低温弯曲试验评价3种沥青混合料低温变形能力。试验条件：温度(_10±0.5℃)、速率50mm/min，对250mm×30mm×35mm沥青混合料小梁试件跨中施加集中荷载。试验结果如表4所示。
采用规范推荐的低温弯曲破坏应变作为混合料低温抗裂性能指标。从表3中可知，热拌沥青混合料破坏应变为2788με，而EvothermTM、Sasobit?温拌沥青混合料破坏应变分别为2779、2556με，降幅分别达到0.32％、8.32％，说明Sasobit?温拌剂的加入较为明显地降低了沥青混合料的低温性能，而EvothermTM温拌剂对混合料低温性能影响不显著。
原因分析：影响沥青混合料低温性能的主要因素为沥青的低温劲度，而沥青的粘度与温度敏感性是决定沥青劲度的主要指标。从粘度角度分析，EvothermTM温拌剂对沥青粘度影响较小，而Sasobit?温拌剂对沥青粘度影响较大。在低温条件下，掺有Sasobit?温拌剂的沥青粘度增加较为明显，使沥青表现出变硬、变脆特性，降低了沥青胶结料的低温性能，从而较为显著地影响沥青混合料的低温性能。
结 语；EvothermTM温拌剂对沥青粘度的影响较小；而Sasobit?温拌剂对沥青粘度影响较大，低温时Sasobit?温拌剂使沥青粘度变大，高温时Sasobit?温拌剂则降低沥青粘度，温度拐点在100℃附近。
两种温拌剂对沥青混合料性能影响不同：两种温拌剂均可提高沥青混合料高温性能，但Sasobit?提高幅度较为明显；EvothermTM温拌剂对沥青混合料水稳性能影响不明显，而Sasobit?温拌剂降低了沥青混合料的水稳性能；Sasobit?温拌剂较为明显地降低了沥青混合料的低温性能，而EvothermTM温拌剂对混合料低温性能影响不显著。
依据工程实际情况及外界气候条件，具有针对性地选择合适温拌剂进行生产。
参考文献；
[1] 温拌沥青混合料的路用性能_郭平
[2] 温拌沥青混合料路用性能研究_陈慨
[3] 温拌再生沥青混合料的路用性能评价_孙进玲
[4] 温拌再生沥青混合料的路用性能研究_孙吉书
[5] 温拌再生沥青混合料的路用性能研究_余晖
[6] 温拌再生沥青混合料路用性能关键因素影响分析_郭乃胜
[7] 温拌再生沥青混合料路用性能研究_冯万斌
论文作者:于建平
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/28
标签：沥青论文; 性能论文; 低温论文; 粘度论文; 高温论文; 条件下论文; 车辙论文; 《基层建设》2016年36期论文;