一、溫拌瀝青技術(shù)簡述
溫拌瀝青混合料具有施工溫度低、能耗低、環(huán)保且混合料性能不***拌混合料等諸多優(yōu)點(diǎn)，在同樣原材料條件下，溫拌拌合溫度和壓實(shí)溫度一般比相應(yīng)熱拌低30℃以上，溫拌劑摻加量為瀝青質(zhì)量的0.2%-0.6%, 溫拌技術(shù)的核心就是采用物理或化學(xué)手段，增加瀝青混合料的施工操作性，在完成混合料碾壓成型后，這些物理和化學(xué)添加劑不對路面使用性能構(gòu)成**影響。溫拌瀝青混合料特別適合于長大隧道路面鋪裝、薄層施工、冬季低溫、大風(fēng)、高原、長途運(yùn)輸?shù)炔焕h(huán)境條件下瀝青面層攤鋪施工以及鬧市區(qū)市政道路等多種場合。
二、溫拌技術(shù)作用機(jī)理
瀝青罐投放型瀝青溫拌劑。在混合料拌合之前，將瀝青溫拌劑加入瀝青罐中，充分?jǐn)嚢璞ＷC瀝青溫拌劑均勻分散于瀝青中。在拌和過程中，在機(jī)械拌和力的作用下，瀝青溫拌劑俘獲混合料及空氣中極為微量的水分，從而在瀝青內(nèi)部形成大量結(jié)構(gòu)性潤滑結(jié)構(gòu)。該潤滑結(jié)構(gòu)在拌和過程中將避免瀝青膠結(jié)料的團(tuán)聚效應(yīng)，能夠顯著增加瀝青混合料在較低溫度時的拌和工作性。
在壓實(shí)過程中，在鋼輪壓路機(jī)的振動碾壓和膠輪壓路機(jī)的揉搓碾壓作用下，潤滑作用得到**的發(fā)揮，集料位置調(diào)整和骨架結(jié)構(gòu)形成更加容易，促進(jìn)瀝青混合料壓實(shí)。
壓實(shí)終了時，在機(jī)械撕扯力以及環(huán)境因素的作用下，膠團(tuán)潤滑結(jié)構(gòu)逐漸散失，其中的表面活性類化學(xué)物質(zhì)發(fā)生界面轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移至瀝青與集料交界面上，形成化學(xué)錨固結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)集料與瀝青膠結(jié)料的粘結(jié)性能。
三、原材料
3.1 瀝青溫拌劑
3.1.1 瀝青罐投放型瀝青溫拌劑，為確保瀝青溫拌劑的有效性，瀝青溫拌劑必須在密閉容器中避光保存。使用前瀝青溫劑必須保持均勻狀態(tài)，沒有懸浮物和沉淀物。
表 3.1 瀝青溫拌劑技術(shù)要求
指標(biāo)項(xiàng)目 | 標(biāo)準(zhǔn)要求 | 實(shí)測值 |
外觀 | 液體，無懸浮和沉淀物 | 液體，無懸浮和沉淀物 |
氣味 | 無明顯刺激氣味 | 無明顯刺激氣味 |
密度（20℃） | 0.9-0.98 | 0.96 |
粘度（60℃，mm2/S） | 50-190 | 142 |
凝點(diǎn)℃ | <-5℃ | -15 |
閃點(diǎn)℃ | >220 | 275 |
本批次產(chǎn)品滿足<<JT/T8**-2013瀝青混合料改性添加劑第6部分：溫拌劑>>各項(xiàng)指標(biāo)要求。 | ||
3.2 其它原材料
3.2.1 路面用其它原材料的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40相關(guān)要求。
四、溫拌瀝青混合料設(shè)計(jì)方法
4.1 溫拌瀝青混合料礦料級配與相應(yīng)熱拌瀝青混合料礦料級配要求相同。
4.2 溫拌瀝青混合料體積指標(biāo)和性能指標(biāo)驗(yàn)證采用馬歇爾方法。
4.3 溫拌瀝青混合料的馬歇爾設(shè)計(jì)指標(biāo)與相應(yīng)熱拌瀝青混合料的馬歇爾設(shè)計(jì)指標(biāo)相同。
4.4 溫拌瀝青混合料室內(nèi)試驗(yàn)規(guī)定見附錄B。
五 溫拌瀝青混合料施工
5.1 施工溫度
5.1.1 低溫環(huán)境下由于天氣條件不利于瀝青混合料施工，對于溫拌瀝青混合料施工宜采用“熱拌溫鋪”的方式進(jìn)行溫拌瀝青混合料施工，以保證瀝青路面施工質(zhì)量。低溫環(huán)境下溫拌瀝青混合料施工溫度見表5.1。
5.1 低溫施工溫拌瀝青混合料的拌制溫度范圍
|
| |
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.2 拌合
5.1.1 溫拌瀝青混合料的拌制除附錄C中規(guī)定制備溫拌瀝青外，其余流程應(yīng)符合熱拌瀝青混合料拌合的技術(shù)要求。
5.3.1 溫拌瀝青混合料的運(yùn)輸應(yīng)按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）對熱拌瀝青混合料的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
5.3.2 低溫環(huán)境下溫拌瀝青混合料運(yùn)輸過程中必須采取覆蓋保溫措施，以防止混合料結(jié)塊結(jié)團(tuán)及溫度離析。
5.4.1 溫拌瀝青混合料的攤鋪，應(yīng)按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）對熱拌瀝青混合料的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
5.4.2低溫環(huán)境下攤鋪機(jī)攤鋪速度應(yīng)嚴(yán)格控制，切忌為了趕施工進(jìn)度造成攤鋪速度過快，通常攤鋪速度控制在3～5m/min為宜。
5.5.1 溫拌瀝青混合料碾壓工藝應(yīng)遵循“緊跟、高頻、低幅、勻速、少水”的原則。
5.5.2 應(yīng)盡可能在高的溫度下進(jìn)行，同時不得在過低溫度狀況下反復(fù)碾壓，使石料棱角磨損、壓碎，**集料嵌擠。
5.5.3 根據(jù)混合料的級配類型、天氣情況選擇合理的碾壓工藝。
低溫條件下推薦碾壓工藝如下：
（1）設(shè)備配置要求
對于兩臺攤鋪機(jī)同步攤鋪的情況，推薦采用2臺初壓鋼輪、3臺復(fù)壓膠輪，1臺終壓鋼輪，鋼輪噸位要求為12～14t，膠輪噸位為26～30t。
（2）碾壓原則
1) 低溫施工環(huán)境下，瀝青混合料溫度散失較快，采用溫拌瀝青混合料并不是意味著“一勞永逸”，仍然必須采取與施工熱拌瀝青混合料低溫環(huán)境下施工相同的各項(xiàng)保溫和緊跟碾壓方案來確保路面的壓實(shí)度滿足要求。
2) 初壓宜采用振動性能良好、噸位大、噴水量可控的高性能鋼輪壓路機(jī)，緊跟攤鋪機(jī)，盡早開振（一般為壓實(shí)遍數(shù)1遍，去程靜壓找平，回程即開振），隨后后續(xù)壓路機(jī)緊跟碾壓，組成“梯隊(duì)緊跟”序列。
3)在攤鋪面層厚度較?。ㄐ∮?cm）時，可根據(jù)實(shí)際情況，也可以將膠輪提至初壓，即**遍碾壓就采用膠輪壓路機(jī)，但此時應(yīng)根據(jù)實(shí)際碾壓效果調(diào)整，注意平衡碾壓路面平整度要求。
4)鋼輪水量在不粘輪的情況下，應(yīng)盡量減少噴水量，對于水量大小不可調(diào)控的壓路機(jī)，可以采取“去程噴水，回程關(guān)閉”的方式。此外，還可以在噴灑桿上綁上布片覆蓋在鋼輪上，用浸濕的布片來潤濕鋼輪。
5)膠輪壓路機(jī)輪胎宜采用稀釋后的植物油配置掃把進(jìn)行涂刷，配置兩至三名工人跟隨涂刷，不可采用噴壺對膠輪輪胎直接噴灑柴油或水。一般來講，膠輪壓路機(jī)在初始碾壓時由于輪胎溫度不高宜產(chǎn)生粘輪情況，在碾壓一段段落后，溫度升高，粘輪現(xiàn)象幾近消失，涂刷頻率可適當(dāng)降低。此外，有些場合也會采用為膠輪壓路機(jī)圍綁帆布“系圍裙”的方式來減緩輪胎的降溫，提高碾壓效率和作用。
6)溫拌瀝青混合料特殊的潤滑結(jié)構(gòu)適合鋼輪的振動碾壓方式和膠輪的搓揉碾壓方式，無特殊情況，膠輪不允許停駛。
（3）碾壓組合方式
壓路機(jī)碾壓組合，遍數(shù)及碾壓溫度范圍如表5.2和5.3所示。
表5.2 壓路機(jī)碾壓組合、遍數(shù)及碾壓溫度
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| ||
|
| |||||
表5.3壓路機(jī)碾壓速度（m/min）
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.5.4 溫拌瀝青混合料壓實(shí)的其它要求，按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）對熱拌瀝青混合料的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
六、質(zhì)量控制
溫拌瀝青混合料施工檢驗(yàn)包括原材料檢驗(yàn)、瀝青混合料和施工過程中的質(zhì)量控制。
6.1 原材料檢測
6.1.1 瀝青溫拌劑以10t為一批，不足10t也計(jì)為一批。檢驗(yàn)項(xiàng)目為其技術(shù)指標(biāo)的各項(xiàng)內(nèi)容，并查驗(yàn)廠商合格證和質(zhì)檢報(bào)告，瀝青溫拌劑檢測方法見附件A。
6.1.2 其它原材料的檢驗(yàn)按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）的規(guī)定執(zhí)行。
八、適用場合及性能優(yōu)勢
1隧道、城市道路等熱拌煙塵/高溫環(huán)境等對人體危害較大的瀝青路面，
2低溫季節(jié)、高海拔地區(qū)等需要延長瀝青路面施工期的項(xiàng)目，
3橡膠瀝青等粘度大、超薄罩面降溫較快等導(dǎo)致壓實(shí)困難的瀝青路面，
4 瀝青路面廠拌熱再生等防止回收瀝青再次嚴(yán)重老化的項(xiàng)目。
溫拌瀝青混合料室內(nèi)試驗(yàn)
B.1 溫拌瀝青混合料不改變原有熱拌瀝青混合料的級配設(shè)計(jì)以及瀝青用量。在進(jìn)行溫拌瀝青混合料室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)計(jì)時， 建議先采用同樣材料進(jìn)行熱拌瀝青混合料的材料組成設(shè)計(jì)，并完成各項(xiàng)性能指標(biāo)試驗(yàn)，確定一套完整的熱拌瀝青混合料設(shè)計(jì)體系作為標(biāo)尺，然后通過切換室內(nèi)試驗(yàn)溫度，進(jìn)行性能試驗(yàn)成型，測得性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)與同類型熱拌瀝青混合料性能試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，從而綜合評價溫拌瀝青混合料的性能。
B.2 瀝青溫拌劑為深***粘稠狀液體，直接將瀝青溫拌劑添加至瀝青中，用于降低瀝青混合料的工作溫度，適用于不同的瀝青混合料類型，相比同類型的熱拌瀝青混合料，溫度可下降 30℃以上。溫拌劑摻加量為瀝青質(zhì)量的 0.2%~0.6%， 瀝青溫拌劑不計(jì)入膠結(jié)料用量，不改變原有熱拌瀝青混合料的組成設(shè)計(jì)。樣品常溫狀況下密閉儲存，避免陽光直接照射。
B.3 室內(nèi)試驗(yàn)流程如下：
B.3.1 溫拌瀝青制備：將瀝青加熱至拌和溫度，計(jì)算 瀝青溫拌劑的添加量，準(zhǔn)確稱量后，在攪拌狀態(tài)下緩慢將瀝青溫拌劑倒入瀝青中，隨后攪拌約10min，完成溫拌瀝青制備；
B.3.2 石料加熱：加熱溫度一般比同類型熱拌條件下的加熱溫度下降30℃以上，具體各階段的建議溫度可參見表B.1；
B.3.3 按照同類型的熱拌瀝青混合料的試驗(yàn)流程完成溫拌瀝青混合料的拌和過程；
B.3.4 出料溫度：出料溫度一般比同類型的熱拌瀝青混合料低 30℃以上；
B.3.5 混合料在設(shè)定的擊實(shí)溫度（一般比同型號的熱拌混合料低30℃以上）條件下恒溫1小時后擊實(shí)，成型方法推薦采用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)。溫拌材料的旋轉(zhuǎn)壓實(shí)與馬歇爾擊實(shí)的壓實(shí)效果偏差比熱拌要大，偏差的多少與級配類型有關(guān)。如偏差過大，由于旋轉(zhuǎn)壓實(shí)效果更接近現(xiàn)場壓實(shí)，以旋轉(zhuǎn)壓實(shí)為準(zhǔn)。對于無條件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的實(shí)驗(yàn)室，可以在現(xiàn)場工程實(shí)施時以同類型熱拌馬歇爾密度控制溫拌現(xiàn)場壓實(shí)度，以消除成型方式對體積指標(biāo)的影響。
表 B.1 溫拌瀝青混合料室內(nèi)試驗(yàn)溫度控制表
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
溫拌瀝青制備
1、 溫拌劑摻加量為瀝青質(zhì)量的0.2%~0.6%，瀝青溫拌劑不計(jì)入膠結(jié)料用量，不改變原有熱瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)。實(shí)施溫拌瀝青制備前，應(yīng)至少提前騰空一個瀝青罐，以單獨(dú)儲存溫拌瀝青。
2、瀝青溫拌劑添加方式
1)生產(chǎn)單位有新進(jìn)場瀝青時，可以將換算好比例的瀝青溫拌劑隨著瀝青罐車卸瀝青時加入到卸油池中，總體原則為瀝青罐車和瀝青溫拌劑同時卸完，基本同步加入，然后泵送至溫拌瀝青儲存罐，；
2)若生產(chǎn)單位暫無新進(jìn)場瀝青時，可將原儲存罐的瀝青部分導(dǎo)出至卸油池，根據(jù)卸油池內(nèi)瀝青量按比例添加瀝青溫拌劑，再將卸油池內(nèi)瀝青泵送進(jìn)溫拌瀝青儲存罐，直至瀝青溫拌劑添加完成；
3)若生產(chǎn)單位采用桶裝瀝青時，可在瀝青脫桶完成時根據(jù)脫桶箱內(nèi)瀝青量計(jì)算瀝青溫拌劑添加量后，將瀝青溫拌劑均勻添加至脫桶箱內(nèi)，然后泵送至溫拌瀝青儲存罐。
瀝青溫拌劑現(xiàn)場添加示意圖
3、瀝青溫拌劑與瀝青混溶
1)對于設(shè)置瀝青攪拌槳的瀝青罐，瀝青溫拌劑量加入瀝青罐后，瀝青罐低速攪拌約2小時后，即可完成溫拌瀝青制備。在連續(xù)生產(chǎn)或者大規(guī)模生產(chǎn)時，需要配備兩個以上有攪拌裝置的瀝青儲罐；
2)在瀝青儲罐沒有配備攪拌裝置的情況下，應(yīng)至少需要騰空兩個瀝青儲存罐，先將瀝青溫拌劑隨瀝青添加入其中一個瀝青罐后，通過泵送裝置將該罐中瀝青全部導(dǎo)入另一瀝青空罐中，即完成一次循環(huán)，依此往復(fù)至少3次以上循環(huán)以保證瀝青溫拌劑與瀝青充分混溶.
溫拌瀝青儲罐間循環(huán)混溶
4、溫拌瀝青使用注意事項(xiàng)
溫拌瀝青制備完成以后，應(yīng)盡量在兩周內(nèi)用完。如遇工程進(jìn)度延遲、天氣條件影響等情況無法及時用完時，應(yīng)適當(dāng)降低瀝青儲存溫度至130℃以下，下次生產(chǎn)前再升高瀝青溫度至生產(chǎn)所需溫度。
