溫拌瀝青

第１２期（總第１６４期） 試駐｝研究■

溫拌瀝青混合料與熱拌瀝青混合蝌的路用性能比輕

李冬梅

（福建船政交通職業學院，福建福州３５０００７）

摘要介紹了目前實現溫拌的四種技術途徑，以表面活性劑法為例，通過對溫拌ＡＣ一１３、熱拌ＡＣ一１３

、溫拌

ＳＭＡ一１３、熱拌ＳＭＡ一１３等幾種混合料進行試驗比較，分析了溫拌瀝青混合料路用性能及其優勢。

關鍵詞溫拌瀝青混合料；熱拌瀝青混合料；路用性能；比較

溫拌瀝青混合料是通過一定的技術措施，降低瀝青的粘

度，從而使瀝青能在較低的溫度下進行拌和及施工的瀝青混

合料。其拌和溫度介于熱拌（１５０～１８０￣Ｃ）和冷拌（常溫）瀝青

混合料之間，性能達到（或接近）熱拌瀝青混合料的新型瀝青

混合料。

１溫拌瀝青混合料的目的

《公路瀝青路面施工技術規范））ＪＴＧ Ｆ４０—２００４規定：瀝

青路面不得在氣溫低于１０％（高速公路和一級公路）或５￣Ｃ

（其它等級公路），以及雨天、路面潮濕的情況下施工，但是某

些時候由于施工期較短，為了工程進度在低溫下鋪筑瀝青混

合料的客觀情況還是存在，在低溫下鋪筑瀝青路面容易出現

以下問題：瀝青混合料與環境溫差大、降溫快；攤鋪困難，平

整度難以保證；壓實困難，難以獲得理想的壓實度和密水性。

通過溫拌瀝青混合料能夠很好地解決上述問題，同時又能防

止瀝青混合料拌合過程中溫度過高導致瀝青老化，還能起到

節能減排的效果。

２現有可實現溫拌的技術

根據實現溫拌方式的不同可分為四大類１３］。

２．１泡沫瀝青法

典型技術是ＷＭＡ—Ｆｏａｍ，它是在拌和的不同階段將軟質

瀝青和硬質泡沫瀝青加入到混合料中，第１階段將溫度為

１００—１２０￣Ｃ的軟質瀝青加入到集料中進行拌和，以達到良好

裹覆；第Ⅱ階段將極硬的瀝青泡

沫化后加入到預拌的混合料中再

進行拌和。

２．２瀝青一礦物法

典型技術是Ａｓｐｈａ－Ｍｉｎ，采用

的礦物是一種合成沸石。在瀝青

混合料拌和過程中將這種粉末狀

材料（大約０．３％）加入進去，從而

使瀝青連續地發泡反應。泡沫起

到潤滑劑的作用，使混合料在較

低溫度（１２０～１３０℃）下具有可拌和性。

沸石（水合硅酸鋁結晶粉末）由德國的Ｅｕｒｏｖｉａ公司生

產。沸石中含有約２０％的結晶水，在８５￣Ｃ以上時水 散失出

來，從而使瀝青發泡。

２．３表面活性劑法

目前國內用的比較多且較成熟的水溶液溫拌添加劑主

要是基于乳化平臺技術的水溶液添加劑。該技術主要是通過

將皂液濃縮液直接加入攪拌鍋進行瀝青混合料拌；ｆｌＩ從而降

低混合料的拌和溫度達到降溫的作用效果，其拌和播｝度通常

為１００—１３０￣Ｃ，施工所需設備和施工工藝與熱拌瀝青混合料

基本相同。主要代表產品為：Ｅｖｏｔｈｅｒｍ ＤＡＴ。

２．４有機添加劑法

該類溫拌添加劑目前以Ｓａｓｏｂｉｔ合成蠟為主。

３溫拌與熱拌瀝青混合料的性能比較

本次試驗以ＡＣ一１３和ＳＭＡ一１３兩種類型的瀝辛：混合料

通過溫拌和熱拌方式，對它們的各項路用技術指標進行比較，

使我們對溫拌瀝青混合料的路用性能有了進一步的認識。

３．１原材料性能

（１）瀝青。瀝青采用韓國ＳＫ一７０道路石油瀝青，抽檢結果

見表１，顯示瀝青各項技術指標均滿足《公路瀝青路面施工技

術規范）ＪＴＧ Ｆ４０—２００４規定。改性瀝青采用ＳＢＳ改性劑，改

性劑用量采用５％，具體性能指標見表１。

表１瀝青質量檢測結果

項目 項目

針人度（２５℃、ｌＯＯｇ、５ｓ／０．１ｍｍ） ６９ ６０～８０ 針人度（２５℃、１００ｇ、５ｓ，０．１ｍｍ） ４３ ４０—６０

針入度指數ＰＩ 一０．６５４ —１．５～１．０ 針人度指數Ｐ１ ０．５ １＞０

延度，（ｃｎｄｌ５℃） ≥１５０ ≥１００ 延度，（ｃｍ／５℃） ３３．３ ≥２０

軟化點／℃４６ ≥４５ 軟化點，℃ ７０．１ ≥６０

溶解度（三氯乙烯），％ ９９．７ ≥９９．５ 溶解度（三氯乙烯），％ ９９ ３ Ｉ＞９９

閃點／℃ ３４９ ≥２６０ 閃點，℃ ２４５ ≥２３０

蠟含量，％ １．９ ≤２．２ 彈性恢復（２５℃），％ ９１ ≥７５

６０℃動力粘度／（Ｐａ?ｓ） ２１９ ≥１６０ １３５＂Ｃ動力粘度／（Ｐａ?ｓ） １．５ ≤３

質量損失／％ ０．０３ ≤０．８ 質量損失，％ ０－３ ≤１．０

ＴＦＯＴ后殘留針人度比，％ ７２．２ Ｉ＞６１ ＴＦＯＴ后殘留針人度比，％ ６９ ／＞６５

殘留延度／（１ＯＣＣ／ｃｍ） １２ １＞６ 殘留延度／（５￣Ｃ／ｃｍ） ３０．３ ≥１５

? ５ ?

一試驗研究 翹 ２０１４．缸

（２）粗集料。粗集料應潔凈、干燥，表面形狀為立方體，且

無風化、無雜質，并有足夠的強度、耐磨耗性。本試驗采用的

是玄武巖，主要技術指標參數見表２。

表２粗集料技術性質

（３）細集料。細集料采用機制砂。機制砂應潔凈、干燥、無

風化、無雜物，且有適當的顆粒級配，同時要求與瀝青有良好

的粘附能力，相關指標試驗結果見表３。

表３細集料技術性質

（４）填料。礦粉不得含有泥土等雜質，應干燥、潔凈、無團

粒結塊。其技術指標經檢測結果見表４。

表４礦粉技術性質

３＿２合成級配設計

本試驗采用ＡＣ一１３型瀝青混凝土和ＳＭＡ一１３兩種級配

類型材料，級配組成見表５。拌和瀝青分別采用基質瀝青和改

性瀝青，拌和方式分別采用熱拌和溫拌，本次溫拌瀝青主要

是通過表面活性劑法（ＤＡＴ濃縮液）來實現的，溫拌濃縮液與

瀝青質量比５：９５，基于表面活性劑法的溫拌瀝青混合料在

基本不改變瀝青混合料材料配合比的前提下，瀝青混合料拌

和溫度大致降低３０—４０％。

表５瀝青混合料級配組成

３．３熱拌瀝青混合料和溫拌瀝青混合料路用性能評價

（１）ＡＣ一１３溫拌與熱拌瀝青混合料的性能對比見表６。

表６溫拌與熱拌瀝青混合料的性能對比－－ＡＣ一１３

測試項目 基質瀝青 改性瀝青

熱拌溫拌規范要求改性熱拌改性溫拌規范要求

（２）ＳＭＡ一１３溫拌與熱拌瀝青混合料的路尉眭能對比見表７。

表７ 溫拌與熱拌瀝青混合料的性能對比一ＳＭＡ一１３

從表７的數據對比，可以看到溫拌瀝青混合料的路用性

能符合熱拌瀝青混合料的技術要求，由于溫拌瀝青混合料拌

和溫度降低３０～４０％，瀝青老化降低，所以溫拌能夠提高瀝

青混合料抗水損壞、抗車轍等性能。

?６?

３．４溫拌瀝青混合料的壓實性能

（１）針對采用溫拌和熱拌不同方式下，ＡＣ一１３改性瀝青混

合料在不同出料溫度下試件的空隙率進行對比，見表８。

表８ ＡＣ一１３改性瀝青混合料溫拌和熱拌下試件空隙率對比

從表８可以看到熱拌ＡＣ一１３混合料的空隙率隨著溫度

的降低逐漸增大，溫拌改性瀝青混合料在９５～１２５℃溫度區

問內，空隙率基本不變，說明溫拌瀝青混合料的可壓實性能

基本變化不大。

（２）ＳＭＡ一１３溫拌改性瀝青混合料不同出料溫度下試件的

空隙率，見表９。

表ｇ ＳＭＡ一１３不同出料溫度下試件的空隙率

溫度／℃ １４ｏ １３ｏ １２ｏ １ｌＯ １ｏｏ ９０ ８Ｏ

溫拌ＳＭＡ一１３空隙率，％ ３．４ ４０ ４．１ ４．０ ４．３ ５．０ ５．８

從表９也可以看到溫拌ＳＭＡ一１３與溫拌ＡＣ一１３混合料

相類似，溫度處在１１０ １３０％之間，空隙率基本不變，說明可

壓實性能基本變化不大。

４結論

（１）溫拌瀝青混合料降溫效果顯著，通常比熱拌瀝青混

合料溫度低３０～４０％，緩解了熱拌工藝環境下污染嚴重、能

耗大、瀝青老化等問題 ；

第１２期（總第１６４期） 試驗研究■

混凝土減縮型外加劑試驗研究

薛軍鵬

（福建省建筑科學研究院。福建福州３５００２５）

摘要混凝土的干縮由水泥石的收縮引起，收縮裂縫主要出現在砂漿組分，為混凝土內部水分向外部揮發而

產生。本文研制混凝土減縮型外加劑，通過降低液相表面張力，減緩蒸發，降低毛細管附加壓力，有效控制混凝土及

砂漿收縮率。并采用共混摻入使用方式，依據相關標準對其在水泥砂漿、混凝土中的實際使用效果進行評價試驗研

究。

關鍵詞混凝土；外加劑；減縮；共混摻入；開裂

０引言

混凝土收縮是混凝土在澆筑及硬化后產生體積縮小的現

象，如果收縮過大，所產生的收縮應力會使混凝土產生開裂，

大大降低了混凝土的耐久性，縮短了建筑物的使用壽命。而且

近年來發展起來的高性能混凝￣ｚ（ＨＰＣ）及高強混凝土（ＨＳＣ），

其特點是用水量小，水泥用量大，而且摻入了具有反應活性的

細摻料，因此膠凝材料的早期水化快，導致混凝土內部自由水

迅速消耗，在內部結構密實的同時產生了白干燥作用，引起其

宏觀體積減小收縮，這進一步增大了混凝土內部的應力，使混

凝土開裂的趨勢進一步加劇。混凝土減縮型外加劑從混凝土

毛細孔內的微觀結構上降低水的表面張力，減少水分蒸發過

程的收縮力，從而降低混凝土的收縮，達到減少混凝土裂縫的

目的，從基礎角度解決混凝土長期耐久性問題，提高了混凝土

使用壽命，促進了混凝土行業的可持續發展。

１混凝土減縮型外加劑減縮機理

混凝土減縮型外加劑降低干燥收縮的作用機理，目前比

較一致的觀點主要通過降低混凝土孔隙水的表面張力，從而

減小毛細孔失水時產生的收縮應力。另一方面，由于減縮型

外加劑能增大孔隙水的粘度，增強水分子在凝膠體中的吸附

作用，進一步減小混凝土的最終收縮值。減縮型外加劑對減

Ｊ止．址

小早期自收縮的機理在一定程度上也可用表面張力理論解

釋，特別是對低水膠比混凝土來說，由于內部缺水嚴重，毛細

孔張力客觀存在。而對低強度等級混凝土，水灰比較大，自由

水分充足，毛細孔形成量較小，是否仍可用表面張力作用機

理解釋，值得探討。這一點與減水劑增大混凝土早期收縮可

能存在某種聯系。因為減水劑通常也略有減小表面張力的作

用，但并不減小收縮，反而大大增加收縮，可能與增） 溶液中

離子濃度有關，也值得進一步研究。

２減縮型外加劑研制基本要求、測試依據

２．１減縮型外加劑研制基本要求

減縮型外加劑都是表面活性物質，其主要組成通常是聚

醚或聚醇有機物，也可以是聚醚或聚醇的衍生物， 些種類

的減縮型外加劑還是表面活性劑。當混凝土由于干燥而在毛

細孔中形成毛細管張力使混凝土收縮時，因減縮型外加劑的

存在使得毛細管張力下降，從而使得混凝土的宏觀收縮值降

低。由于混凝土的干縮和自縮的主要原因均是毛綻管張力，

所以混凝土減縮型外加劑對減少混凝土的干縮和日縮有較

大的作用，而對其它原因引起的混凝土收縮（如由于混凝土溫

度降低引起的冷縮）則沒有什么作用。

減縮型外加劑需滿足以下基本要求：

（２）溫拌瀝青混合料的各項路用性能指標均滿足《公路

瀝青路面施工技術規范》相關要求，水穩定性、抗車轍能力甚

至優于熱拌瀝青混合料；

（３）在某一溫度范圍內，溫拌瀝青混合料的可壓實性能

隨著溫度變化不大，保證了施工時有較長的壓實時間，有效

地提高了路面壓實度。

參考文獻

［１］ＪＴＪＯ５２－２Ｏ００，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程

址．址．址

［２］ＪＴＧ Ｆ４０—２００４，公路瀝青路面施工技術規范

［３］王慶勝，辛星，楊數人．水溶液類溫拌添加劑對ｌｌ歷青及混

合料性能的影響Ⅱ】．公路交通科技，２０１１（１２）：９ 一９７

［４］秦永春，黃頌唱，徐劍，等．溫拌瀝青混合料技術及最新研

究Ⅱ】．石油瀝青，２００６（４）：１８—２１

作者簡介：李冬梅（１９６９一），女，碩士，副教授。研究方向：

道路工程

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