黄山市路通公路工程有限责任公司
摘要：本文通过控制变量法方式进行试验检测与数据统计，通过对不同试验组沥青混凝土取样进行对比试验，控制相同的原材料情况下，集料和矿粉加热温度为190℃，沥青加热温度为180℃，搅拌锅加热温度180℃。将集料先放入搅拌锅干拌，再加入沥青和温拌剂共同搅拌，搅拌均匀后加入矿粉搅拌均匀后，放入烘箱保温至不同温度（模拟不同情况下运至现场实际混合料实际温度）完成击实试验，以此利用不同温度条件下击实成型马歇尔试件测得空隙率、稳定度、流值。引述有关在冬季低温施工过程中，添加温拌剂对冬季低温和大风天气施工是有实际效果的观点。
关键词： 超粘超弹沥青磨耗层沥青混凝土 冬季低温施工 温拌剂
1.引言
黄山市名山秀水旅游风景道(美丽公路)S103 线K362+250～K364+605 路面修复养护工程试验段，本项目起点位于徽州区路友沥青拌合有限公司附近，由于该段路面宽度7～9m不等，为便于试验段施工，本次将9m 渐变段终点设置为本项目起点，起点桩号K362+250；终点位于徽州区潜口中学附近，沥青路面与水泥路面分界处，终点桩号K364+605，路线全长约2.355km。本项目属于试验段项目，通过综合考虑标高恢复、面层平整度控制、改善加铺层结构的受力等多方面因素，本项目拟对原水泥混凝土路面进行病害修复处理后，加罩厚度为1.5cm的UTFC-H超粘超弹沥青磨耗层。UTFC-H超粘超弹沥青磨耗层系统是以高性能聚合物改性沥青和经化学处治的聚合物乳化沥青为热拌沥青混合料和粘结层的胶结料，采用先进同步摊铺施工工艺，实施厚度为0.8～2.0cm的高性能沥青混凝土面层。相比传统磨耗层，具有优越的抗裂、抗渗和抗滑性能，可有效提升路面平整度，降低行车噪音，采用此种材料及施工工艺在安徽尚属首次。本次选取K362+250～K364+605（对应名山秀水桩号K99+500～K101+855）作为试验段路段，超薄沥青罩面加铺面积21195㎡，进行修复养护工程设计。由于本项目项目施工地点位于黄山市徽州区，黄山市属亚热带季风湿润气候区，主要特点是四季分明，春秋短，夏冬长。
项目实际于2020年10月11日完成施工图实际审查会议，实际进场开工日期为2020年11月20日，超薄沥青罩面施工实际计划安排在2021年1月中旬晴天微风施工，黄山市2021年1月份平均高温：11℃，平均低温：1℃，1月为黄山市全年日平均气温最低季节；
本项目关于超粘超弹沥青磨耗层沥青混凝土施工工艺关于温度要求如下表：
表1 改性沥青混合料的施工温度（℃）
结合上表可得出施工温度控制：石料加热温度190～220℃，沥青加热温度180～190℃，出料温度180～200℃，摊铺温度>165℃，碾压温度>110℃。
在实际施工过程中项目部虽然采用保温车和运输车加强保温（如覆盖毛毡、棉被、篷布等），但由于气温条件低，同时下承层（水泥混凝土面板）温度较低，加铺厚度较薄，摊铺后混合料温度下降快，从而造成磨耗层沥青混凝土摊铺、碾压施工过低，进而易产生因气候温度低施工现场摊铺碾压温度不达标，造成后期车辙、裂缝松散等施工质量问题。
为了保证在合同工期内按时完成施工任务，在采用保温车和运输车加强保温（覆盖毛毡、棉被、篷布、运输车车厢增设保温材料）等常规保温措施之外，在沥青摊铺前，项目部计划对超薄精罩面沥青混凝土采用加入温拌剂，一种基于表面活性剂技术的温拌沥青添加剂，具有不改变沥青材料本身性质、帮助碾压、增强混合料抗水损性能的技术特点，可以有效降低沥青混合料拌合、摊铺、碾压等工艺环节的控制温度。
结合设计图纸要求UTFC-H超粘超弹沥青磨耗层混合料应具有良好的施工和易性及相关路用性能。混合料技术指标要求应符合表2的相关技术要求。
表2 UTFC-H超粘超弹沥青磨耗层混合料技术指标要求
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2.超粘超弹沥青混凝土温拌剂试拌试验过程：
1.温拌技术应用及试验拌和设计原理：
温拌技术能够有效降低沥青混合料在拌合、摊铺阶段的控制温度，达到节能减排的使用目的，此外还具有碾压时间窗口大、降温速度慢、低温裹覆效果好、工艺过程胶结料老化轻、施工低热低烟等特点，可以拓展沥青混合料的应用场合、应用方式。由于某一种温拌剂不具有代表性，为了更方便阐述本论文观念，分别选取了法赛（FASIR）沥青温拌剂、北京国路高科沥青温拌剂、常州信拓沥青温拌剂3家市场具有代表性温拌剂产品，进行试拌检测；
2.试拌试验详情：
2.1 材料准备：
集料：0-3mm、3-5mm、5-10mm、三档玄武岩均生产于浙江绍兴；
矿粉：0-0.6mm，生产厂家为黄山市永旺砂石预制品有限公司；
沥青：高粘高弹聚合物改性沥青，生产厂家为华运通达（广东）道路科技有限公司；
温拌剂：法赛（FASIR）沥青温拌剂、北京国路高科沥青温拌剂、常州信拓沥青温拌剂；配合比：采用5-10mm：3-5mm：0-3mm：矿粉=55:20:23:2，油石比为8.1%，温拌剂掺量为沥青用量的3%；
2.2 试验流程：
集料和矿粉加热温度为190℃，沥青加热温度为180℃，搅拌锅加热温度180℃。
将集料先放入搅拌锅干拌，再加入沥青和温拌剂共同搅拌，搅拌均匀后加入矿粉搅拌均匀后，放入烘箱保温至指定温度完成击实试验，测得的马歇尔试件的相关检测数据如下表和下图所示：
马歇尔试验检测数据如下：
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1）掺入3家温拌剂材料与未参加温拌剂沥青混合料马歇尔试件密度对比分析图：
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由马歇尔试件密度可知，按照沥青混凝土路面施工技术规范要求压实度92%要求，当温度低于130℃进行摊铺时未掺入温拌剂的沥青混合料现场压实效果难以保证，而掺入温拌剂则不易。
2）掺入3家温拌剂材料与未参加温拌剂沥青混合料马歇尔试件孔隙率对比分析图：
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由马歇尔试件孔隙率可知，按照设计图纸关于UTFC-H超粘超弹沥青磨耗层混合料技术指标孔隙率3-6%要求要求，当温度低于150摄氏度进行摊铺时现场压实效果后成品孔隙率较大，难以保证超薄罩面质量。
3）掺入3家温拌剂材料与未参加温拌剂沥青混合料稳定度对比分析图：
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由马歇尔试件孔隙率可知，按照设计图纸关于UTFC-H超粘超弹沥青磨耗层混合料技术指标要求稳定度低不小于6要求，当混合料温度低于150℃后，掺入温拌剂的沥青混合料马歇尔试件稳定度影响较小，而未掺入温拌剂的沥青混合料虽然温度度满足设计指标技术要求，但是受温度下降，马歇尔稳定度下降较快。
4.结论：
综上可知，添加温拌剂对冬季低温和大风天气施工是有实际效果的，实际试验结果来看，添加温拌剂对混合料指标影响不大，而在实际施工中能够延长碾压时间窗口，提高工程质量，可用于本项目磨耗层沥青混凝土拌和、摊铺、碾压施工。
参考文献：
1、《黄山市名山秀水旅游风景道(美丽公路)S103 线K362+250～K364+605 路面修复养护工程试验段一阶段施工图设计》 ；
2、《温拌沥青混凝土》GBT30596-2014；
3、《高粘高弹道路沥青》GBT30516-2014 ；
4、《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004 ；
5、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011；
作者介绍:姓名：蔡得春 性别：男 出生年月：1988.10.18 学历：本科 职称：工程师