张锦德
【摘 要】温拌剂在热拌沥青混合料中具有良好的效果,文章针对目前典型的两类温拌剂(Sasobit和Evotherm)进行了沥青及其沥青混合料对比试验.结果表明:两类温拌沥青均满足设计指标,其中,Sasobit温拌组在＜140℃条件下动力黏度比原样沥青小1.5Pa·s,薄膜加热试验后Evotherm温拌组抗老化性相比原样组有所改善;车辙试验表明Sasobit温拌组的动稳定度比原样组上升10.8％,具备更好的高温稳定性;Evotherm在弯曲试验中受到影响较小,Sasobit温拌剂对沥青黏度影响较大,不利于沥青混合料低温抗裂性的提高. 【期刊名称】《西部交通科技》 【年(卷),期】2017(000)002 【总页数】4页(P17-20)
【关键词】沥青;温拌剂;动力黏度;稳定性能 【作 者】张锦德
【作者单位】涟水丙辰工程养护有限公司,江苏淮安223400 【正文语种】中 文 【中图分类】U416.217
沥青路面能够提供良好的行车舒适性，路面损坏修复较便捷，在我国高等级公路中受到广泛应用。目前国内多采用热拌沥青技术进行路面施工，对温度要求高，能源消耗大，同时在施工过程中产生了较多的有毒气体，对环境保护不利。温拌沥青技
术近些年得到推广，鉴于高温下施工易使沥青材料发生二次老化，而温拌技术降低了沥青拌合的温度，减少了能源的消耗，对自然环境保护，能源节约是一大进步[1，2]。
温拌沥青技术是通过外加剂使沥青能够在降低温度的前提下依然能够进行拌合、摊铺和压实，目前国内主要采用的是泡沫沥青技术、有机添加剂和表面活性剂三种方法[3]。国内关于温拌沥青技术对沥青混合料的各项性能的影响还不足，本文针对目前使用较多的温拌剂Sasobit和Evotherm的路用性能进行研究，分为Sasobit组、Evotherm组和原样沥青组。首先通过布什旋转黏度试验对比不同温度下温拌沥青和原沥青黏度的影响，然后通过马歇尔方法确定沥青的最佳沥青用量，再对温拌沥青的高低温性能进行试验分析。通过试验对比本文为温拌剂在路面施工中的推广应用提供了参考依据。 1.1 路面材料选择
路面选用SBS改性沥青，集料选用玄武岩，测试沥青各项性能结果如表1所示。 1.2 温拌剂的选择
目前工程上应用较多的是Sasobit和Evotherm两种温拌剂，Sasobit为有机温拌剂，Ebotherm为表面活性温拌剂，本文通过试验比较两种温拌剂的工作特性，其技术指标见表2～3。 2.1 温拌剂对沥青黏度的影响
两种温拌剂作用机理的不同，Sasobit在沥青中的最佳掺量为3%，Evotherm为5%[3]。为研究温拌剂在降低沥青混合料拌合温度的条件下对沥青拌合、摊铺等的影响，试验根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》[4]对原样沥青和温拌沥青先分别进行了运动黏度测验，试验结果如表4和图1所示。
温拌剂能够提高路面材料生产拌合的和易性，相比于热拌沥青材料温度可下降30 ℃，提高了产能。由图1可知，温度对沥青动力黏度的影响很大，随温度上升，
原样沥青和2种温拌剂组的沥青动力黏度均下降明显。在高温条件下，沥青的黏度较小，有利于施工，在相同温度下，2个温拌组沥青的动力黏度均小于原样沥青，尤其在100 ℃～140 ℃之间，最大相差约1.5 Pa·s，超过140 ℃后，尤其到了热拌温度条件下三个实验组沥青的动力黏度差值较小。而对比两种温拌剂，单从黏度方面来看，Sasobit更有利于沥青施工拌合，对混合料的性能有更好的保证。 2.2 温拌剂对沥青老化性能的影响
通过旋转薄膜加热试验(RTFOT)模拟沥青材料在道路施工中的短期老化过程，对比RTFOT前后沥青的主要性能指标变化见表5。
经RTFOT后针入度和延度的变化一定程度上反应了沥青材料的抗老化性能，从表5可知，老化试验后三个实验组的针入度比大小为：Evotherm组>原样
组>Sasobit组，相同条件下Evotherm温拌沥青抗老化性最好，而Sasobit与原样沥青材料针入度比相近。
延度表现了沥青材料的延展特性，表5结果表明Ebotherm组在RTFOT前后的延度均最大，三个试验组延度变化比为：Evotherm组<原样组 由表6可知，温拌剂对沥青混合料的粘结性有所提高，飞散损失值两个温拌组均小于原样组沥青混合料；Sasobit组的马歇尔稳定度值最大，流值测试最小，而Evotherm组合原样组沥青混合料这两个指标相近。 通过浸水马歇尔试验分析三个试验组受水损害情况下的水稳定性结果见表7。 浸水马歇尔试验表明三个试验组混合料的水温定性均满足技术要求，其中原样沥青混合料的残留稳定度MS最小，两组温拌剂不同程度地提高了材料的水稳定性。 3.1 温拌剂对沥青混合料高温稳定性的影响 本文通过车辙试验进行实验组沥青混合料高温稳定性的对比分析。按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》[4]要求制作的300 mm×300 mm×50 mm板块试件在车辙试验轮的碾压下记录变形量，根据动稳定度公式计算动稳定度(次/mm)： 1×C2 式中：d1、d2——相应时间点的变形量mm； C1、C2——修正系数。 三个试验组车辙试验的动稳定度关系见图2。 由表7可知，三个实验组动稳定度均满足规范值，具有较好的高温稳定性，而且两个温拌组的高温性能超出了原件组，其中，Sasobit组动稳定度达到最大，分别比Evotherm组合原件组高出6.7%和10.8%，结果表明温拌剂能提高沥青混合料的高温稳定性，其中Sasobit温拌剂熔点为100 ℃，当<100 ℃时与沥青混合料拌合会通过结晶网的结构形式提高沥青混合料的抗变形强度，试验温度下能够表现出较好的高温稳定性质。 3.2 温拌剂对沥青混合料低温抗裂性的影响 根据沥青混合料弯曲试验方法(BBR)对本文讨论的三个试验组进行研究，较低的劲度对路面抵抗低温开裂更好，得到试验结果见表8。 由表8可知三组试验沥青混合料破坏应变值均达到规范要求，两个温拌组的劲度模量均大于原样沥青混合料，温拌剂的掺入对沥青混合料的低温抗裂性有所降低，其中Sasobit对沥青混合料的抗裂性影响最大，下降了12.4%，而Evotherm温拌剂对沥青混合料低温性降低影响较小。Evotherm温拌剂是通过提高沥青与集料 之间的相互裹附力来提高混合料的和易性，Sasobit温拌剂对沥青混合料的黏度影响较大，故在低温条件下Evotherm温拌剂受到温度的影响较小，而Sasobit组由于温度而增大对沥青黏度的影响，降低混合料的抗裂性。 温拌沥青技术通过外加剂来改善因降温而对混合料施工拌合、摊铺和压实所带来的不利影响，相比于热拌沥青技术，提高了能源的利用和对环境的保护。通过对比两种温拌剂以及原样沥青及混合料的试验结果，结论如下： (1)温拌剂能够降低施工过程中沥青的动力黏度，有利于施工拌合等一系列工序，保证混合料的质量，其中Sasobit温拌剂对沥青的动力黏度影响较大； (2)通过薄膜加热老化试验表明，Evotherm温拌剂有利于抵抗沥青老化，针入度和延度指标均比原样沥青好，而Sasobit温拌组RTFOT后延度变化比达到72%，抗老化性比原样沥青低，耐久性受到影响； (3)车辙试验表明高温条件下添加温拌剂对混合料的稳定性有改善，其中Sasobit温拌混合料组动稳定度提高了约10.8%，高温耐久性提升幅值较大； (4)弯曲试验表明温拌组混合料相比于热拌原样组低温抗裂性有所降低，尤其是低温条件下采用Sasobit温拌剂对沥青黏度的扰动大，比热拌沥青混合料的抗裂性下降了12.4%。 【相关文献】 [1]郭乃胜，谭忆秋，赵颖华.温拌再生沥青混合料路用性能关键因素影响分析[J].公路交通科技，2015(2)：1-7. [2]黄 明，王 鹏，李彦伟，黄卫东.温拌再生沥青混合料关键技术研究与性能评价[J].公路，2012(10)：162-166. [3]唐德密，隆海健，纪小平.新型温拌剂在沥青路面冬季低温施工中的应用[J].中外公路，2012(2)：242-245. [4]交通运输部公路科学研究院.公路工程沥青及沥青混合料试验规程[M].北京：人民交通出版社，2011. 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容