温拌沥青混合料技术的研究课题总结3.docVIP

沥青混合料温拌技术在绿色市政道路建设中的应用研究 室内试验研究总结 长沙市城市建设科学研究院 2011-11-1 目 录 一、前言 3 1.1温拌的概念 3 1.2现行的主要温拌技术 3 1.3项目意义和前景 5 二、温拌沥青原材料及配合比选择 6 2.1原材料 6 2.2配合比选择 8 三、试验方案的确定 9 3.1益路温拌剂作用机理 9 3.2 沥青的粘温曲线对温拌沥青施工性能的影响 10 3.3热拌沥青混合料试验程序 11 3.4温拌沥青混合料试验程序 11 3.5拌和方案 12 四、温拌沥青混合料马歇尔性能研究 12 4.1热拌沥青混合料马歇尔试验结果 12 4.2AH-70沥青温拌混合料试验分析 13 4.3改性沥青试验数据分析 16 4.4正交试验数据分析（AH-70沥青） 19 4.5温拌沥青混合料的压实温度曲线 21 五、温拌沥青混合料路用性能研究 22 5.1温拌沥青车辙试验研究 22 5.2温拌沥青冻融劈裂试验 24 六、温拌沥青混合料施工时效研究 25 6.1正常施工环境条件下温拌拌和温度控制建议 26 6.2低温环境下温拌拌和温度控制建议 27 七、结论 27 一、前言 1.1 温拌的概念 温拌沥青（简称WMA）技术是指通过一定技术手段使沥青混合料在较低的温度下进行拌和、摊铺及压实的技术。其拌和温度在约90～140℃，摊铺及压实温度约在80～130℃，相对于拌和温度在约150～180℃、摊铺及压实温度不低于140℃的传统的热拌沥青混合料来说，WMA技术所需的设备、成本基本与HMA 的一样，而前者在降低至少30℃工作温度的基础上，其产生的质量、路用性能完全能与后者相媲美。 温拌沥青技术的直接效益是减少加热传统热拌沥青混合料的拌和场与铺筑现场周围的烟雾和气味,降低能耗和环境污染。非常适合在市中心及隧道中使用。 温拌沥青技术的另外一个重要优势是温拌沥青混合料与环境温度的温差小，降温速率慢，同时温拌沥青混合料压实温度比热拌沥青低，因此温拌沥青适合冬季低温施工。 1.2 现行的主要温拌技术 温拌沥青混合料起源于欧洲，并于2000年的第一届国际沥青路面大会上由Harrison和Christodulaki首次介绍。同年，在《欧洲沥青》上Koenders等人做了更为详细的报道。目前温拌沥青混合料总的来说主要有四种不同的实现方式有机添加剂法 该方法是将低熔点的有机添加剂添加到沥青或沥青混合料中，改变胶结料的粘温曲线。目前成功应用的化学添加剂有两类：合成蜡和低分子量酯类化合物，其中以Sasobit合成蜡为主。Sasobit Sasobit可改善混合料的压实性能，同时提高沥青混合料高温性能。 Sasobit可以在拌和厂使用简单的搅拌器拌入沥青中，但不推荐直接将固体Sasobit投入拌缸进行直接拌和，这样会造成沥青中Sasobit的分布不均。 沥青-矿物法 该方法采用一种合成沸石，在沥青混合料拌和过程中将这种粉末状材料加入进去，从而在结合料中产生泡沫作用。从化学角度讲，沸石其实就是一种含有18%左右结合水的硅酸铝矿物，当加入沥青混合料中大约0.3%（重量比）的该种沸石时，水分会随着时间的延长而慢慢释放出来，从而产生连续的发泡反应。液相结合料中的发泡反应起到润滑剂的作用从而使混合料在较低温度下具有可工作性，拌和温度可低至130℃~145℃。温拌泡沫沥青混合料 该方法是将软质结合料和硬质泡沫结合料在拌和的不同阶段加入到混合料中，温拌泡沫沥青混合料的第一阶段是将温度为100℃~120℃的软质沥青加入到集料中进行拌和以达到良好裹附。第二阶段，将极硬的结合料泡沫化后加入到预裹附的集料中。这样，软质结合料和泡沫化的硬质结合料都起到降低胶结料粘度的作用，从而实现良好的工作性，得到最终满足需要的沥青混合料。 Shell公司认为，温拌泡沫沥青混合料的成功在很大程度上要依靠对于软化沥青胶结料和硬化沥青胶结料的精心选择。在一些情况下，shell推荐在拌和的第一阶段使用粘结增强剂，同时它还认为在第一阶段的拌和过程中，集料的沥青裹附情况十分关键，如果裹附比好，会使得第二阶段所注入的水分通过沥青和集料的结合面进入集料内部，从而影响到最终的沥青混合料质量和性能，shell的研究报告称，温拌泡沫沥青混合料因为拌和温度的降低可以节约大约30%的燃料，同时会减小30%的CO2排放量。 基于表面活性剂的温拌沥青混合料 用表面活性剂配制一定浓度的水溶液（简称为浓缩液），在沥青加入到拌和锅的同时，将浓缩液喷到沥青上再与集料一起拌和，经充分搅拌后生产出温拌混合料，以出料温度为120℃的温拌沥青混合料为例，其拌和工艺为：在拌和锅中将135℃的热集料充分干拌，下一步在130℃左右的沥青开始喷出后随即将50℃左右的乳化剂水溶液也喷出，经过充分拌和即生产出120℃左右的温