[發明專利]一種使用表面活性溫拌劑的溫拌瀝青混合料的施工拌和溫度確定方法

有效

• 申請號: 201310056336.5
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103132418A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 馬濤;何亮;趙永利;黃曉明
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E01C7/22
• 分類號: E01C7/22;E01C19/02;E01C19/05;E01C19/08;E01C19/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王斌

技術領域

本發明是一種使用表面活性溫拌劑的溫拌瀝青混合料的施工拌和溫度確定方法，主要用來解決目前溫拌瀝青路面現場生產過程中使用表面活性溫拌劑的溫拌瀝青混合料的拌和溫度無法準確評價的問題，屬于公路瀝青路面溫拌技術領域。

背景技術

近年來隨著環境保護的日益重視，溫拌瀝青混合料逐步被各國重視并推廣應用。根據目前認識及應用情況，對這種新型的混合料給出了一個解釋性的定義：所謂溫拌瀝青混合料是一類拌和溫度介于熱拌瀝青混合料(150℃-180℃)和冷拌(常溫)(10℃-40℃)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。

目前可通過在混合料中添加有機降粘添加劑、表面活性溫拌劑或采用軟硬瀝青相結合等各類方法來降低混合料的施工拌和溫度，這些混合料都可稱之為溫拌瀝青混合料。與熱拌瀝青混合料相比，根據混合料類型，不同溫拌瀝青混合料的拌和溫度一般可降低15℃-40℃，采用溫拌瀝青混合料可很好地緩解熱拌瀝青混合料由于高溫拌和而導致的幾個問題：

首先，高溫下的有害氣體排放問題。由于熱拌瀝青混合料的拌和溫度高，所以混合料拌制過程乃至攤鋪時青煙陣陣的現象是顯而易見的。根據國外的檢測報告，瀝青混合料從熱拌轉為溫拌可以使二氧化碳CO₂排放減少約1/2，一氧化碳CO_l排放減少約2/3，二氧化硫SO₂減少40％，氧化氮NO_x類減少近60％。這說明采用溫拌瀝青混合料技術的環保效益是非常明顯的。另外，熱拌瀝青混合料在拌制和攤鋪過程中揮發出來的“瀝青煙”對旁邊操作人員呼吸系統的刺激也是不言自明的事實。因此，考慮到環保效益，推廣應用溫拌瀝青混合料意義重大。

其次，高溫導致的膠結料老化問題。熱拌瀝青混合料的拌制和施工溫度是相當高的。《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG?F40-2004)中對熱拌瀝青混合料的相關溫度規定可很好的說明這一點。以90號瀝青為例，瀝青加熱溫度為150℃-160℃，集料加熱溫度為160℃-190℃。考慮到順利碾壓，混合料在運輸到現場后的溫度要保持在140℃以上，則混合料儲運的溫度一般要大于150℃。對于70號瀝青，上述各項溫度還要提高5℃；如果是采用目前在我國應用也很廣泛的改性瀝青，那么拌和時改性瀝青溫度要加熱到約175℃、集料溫度加熱到190℃-220℃。拌和時瀝青裹附在密級配集料上的瀝青膜的厚度基本上都在5-10με之間，在如此高的溫度并且是有氧氣的情況下，不難理解瀝青的老化是難以避免的；同時，拌和溫度高必然導致瀝青混合料的儲運溫度也高，自然地這一過程也會產生老化。采用溫拌技術能夠有效降低瀝青混合料的施工溫度，也就相應的減小了瀝青膠結料的老化程度。

再次，能耗問題。采用溫拌瀝青混合料可以大大降低拌和溫度，進而可顯著節約能源。

由于溫拌劑種類與原理各不相同，溫拌瀝青路面施工質量仍然存在很大的不穩定性，也使其溫拌效果受到了很多質疑，嚴重限制了其大規模推廣應用。而影響其質量不穩定的一個關鍵影響因素就是溫拌瀝青混合料的溫拌效果的準確判定。瀝青混合料的溫拌效果主要就是通過瀝青混合料施工拌和溫度的降低來反映，采用溫拌劑后，相比于原樣的瀝青混合料，溫拌瀝青混合料的施工拌和溫度越低，則表明其溫拌效果越明顯。然而，在實際施工過程中使用溫拌劑的溫拌瀝青混合料的施工溫度很難準確測定或者測定代價過高，所以很多溫拌瀝青混合料的施工溫度都是隨機選取或者基于經驗確定，這就給溫拌瀝青混合料的施工質量埋下了很大隱患。

《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG?F40-2004）采用瀝青的粘度來控制瀝青混合料的施工拌和溫度。在工程與室內研究中申請者發現有機添加劑與采用軟硬瀝青相結合技術的溫拌瀝青瀝青混合料的施工拌和溫度可以通過溫拌瀝青的粘度來控制確定。但是，表面活性溫拌劑在瀝青粘度測試中對瀝青粘度沒有任何影響。這是由于溫拌劑種類的不同其溫拌機理完全不同，有機降粘添加劑與軟質瀝青都會使原瀝青變稀而導致其粘度下降，而表面活性溫拌劑的作用原理是在瀝青與集料的界面間起到潤滑作用，所以單純的瀝青粘度試驗不能表征其降溫效果，從而不能準確判斷使用表面活性溫拌劑的溫拌瀝青混合料的施工拌和溫度，也就限制了表面活性溫拌劑的大規模推廣應用。

因此，急需一種簡單可行的室內試驗方法能夠對表面活性溫拌劑的溫拌效果行有效測試，從而準確判斷使用表面活性溫拌劑的溫拌瀝青混合料的施工拌和溫度，進而為表面活性溫拌劑的成功推廣提供基礎保障。

發明內容