何一舟
北京昊海建设有限公司 100089
摘要：
沥青路面在行车荷载的持续性作用下易产生不同程度的病害，沥青路面热再生成为重要的治理手段。本文以沥青混合料温拌技术概况作为切入点，经过试验后明确在Sasobit温拌剂的作用下沥青就地热再生的应用效果。结果表明:按特定比例掺入Sasobit温拌剂后，制得的热拌沥青混合料综合性能表现良好，具有可行性。
关键词：就地热再生;?温拌剂;?沥青路面;
前言：
旧沥青路面就地热再生工艺需要在施工过程中进行高热处理,由于工作环境及设备条件限制,往往会造成能源的大量消耗与浪费,造成环境污染。更重要的是在加热过程中还会造成沥青老化,影响再生质量。因此需在沥青混合料热拌环节适量加入温拌剂以降低施工温度。
1.沥青混合料温拌技术概述
沥青路面经过长时间使用后，相继出现裂缝、坑槽等病害，不利于车辆的安全通行，此时沥青路面就地热再生成为重要的处理手段，确定破损路面后采取加热和翻松铣刨处理措施，向既有的沥青混合料中按适当比例掺入再生剂，形成新型沥青混合料，经铺筑后恢复路面的完整性。在传统方式下，就地热再生施工期间伴有较明显的环境污染问题，同时能源消耗量相对较大，因此，在原方案的基础上掺入适量温拌剂，通过此方式达到降低施工温度、保证施工质量的效果，由此提出了沥青混合料温拌技术。
跟传统方式相比较，沥青混合料温拌技术在施工材料方面实现了升级，使用到Sasobit温拌剂，使生产所得的沥青混合料表现出更好的性能。在公路建设规模持续扩大的发展趋势下，行业技术人员围绕温拌剂的性能展开深入探讨，认为该材料在与沥青接触后将使沥青性能发生变化，具有显著的环保效益，是旧沥青路面施工中的重要材料。
Sasobit温拌剂属于一种新型聚烯烃类，是一种合成的碳氢化合物混合物。为检验其技术性能，使用前可先对某基质沥青与添加3%Sasobit温拌剂的某基质沥青进行试验对比，结果表明，Sasobit温拌剂对路面材料具有独特的改性机理，使其针入度、软化点有较大提高，且拌和成型温度可降低20℃～30℃。而在沥青热再生加热条件下，简单搅拌后该温拌剂即可稳定分散于沥青混合料中，施工拌和温度为120℃，该温拌剂添加量为3%的基质沥青，并进行沥青路面现场热再生施工，以此来验证添加剂的性能。
2.路面使用材料及温拌剂选择
2.1路面材料分析
据设计资料可知,使用SBS改性沥青,再生后平均集料配比见表1,使用的沥青再生剂为RA102型,油石比5.3%,施工过程中添加旧沥青质量4%的再生剂。
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由表1可见,该路段再生混合料级配满足JTGF41-2008《公路沥青路面再生技术规范》要求,后续试验及数据具有参考价值。
2.2温拌剂的筛选
温拌剂可降低旧沥青路面热再生的温度,并可有效保证施工质量,目前常用温拌剂主要有以下几种。
1)矿物质添加。在混合料中添加可使沥青发泡的沸石粉末,使泡沫充当集料的润滑剂,提高混合料的流动性,达到降低拌和温度的作用。
2)有机溶剂添加。在混合料中添加可降低沥青黏度的有机物,从而提高沥青的裹覆性,降低拌和温度。
3)使用表面活性剂。在混合料中添加具有表面活性功能的化学物质,该物质可有效降低集料与沥青表面的摩擦阻力,使集料更容易拌和,降低拌和温度。
4)添加泡沫沥青。将泡沫沥青添加到混合料,增强其流动性降低稠度,可降低拌和温度。
温拌剂的选择主要是结合施工环境及条件、添加成本、再生混合料的特性等进行综合考量。综合上述条件,本研究选择Sasobit(有机温拌剂)、Evotherm(表面活性温拌剂)2种温拌剂进行比较。Sasobit温拌剂的基本性能指标为:闪点293℃、熔点101℃、针入度(25℃)<1mm、黏度(135℃)12mPa·s;Evotherm温拌剂的基本性能指标:密度1.01g/cm3、沸点100℃、有效含量8.8%、pH值7.2、胺值172.7。温拌剂的添加量为工程常用的旧沥青质量的4%。
3.温拌剂对沥青混合料指标测试
3.1关键指标测试
从施工现场取适量旧沥青混合料，抽提出沥青后分成三组，具体为沥青+再生剂+Sasobit温拌剂、沥青+再生剂+Evotherm温拌剂、沥青+再生剂，分别对其展开试验，所得结果如表2所示。
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结合表2内容展开分析，各组沥青混合料的性能表现良好，均与公路沥青路面相关规范相符，由于温拌剂的作用，相应组别混合料的针入度较小，未掺入温拌剂的较大，但并无明显差异;在30℃试验条件下，相比于掺入温拌剂的再生剂组而言，存在Evotherm温拌剂的组别在针入度方面有所减小，具体减小幅度为0.67mm。各组在软化点和延度方面的表现几乎相同，虽然掺入温拌剂的组别略有降低，但依然可满足要求。
3.2沥青黏度测试
温拌剂的显著特点在于降低沥青混合料的温度，在此条件下保证混合料具有较低的黏度，以便给施工作业创造良好条件。温拌剂具有润滑剂的作用，尽管沥青混合料的整体温度偏低，但其流动性依然良好，有助于保证压实效果。因此，温度是重要的变量，该值的变化将带来沥青混合料黏度的改变，具体内容见图1。
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结合图1内容展开分析可知，温拌剂的使用可以改善沥青的高温性能，在100℃的试验条件下，相比于不添加组而言，掺入温拌剂的组别所具有的黏度相对更低;随着温度的升高，当温度为180℃的时候各组仅存在微小的差别，最大值仅有0.2Pa·s;以100℃为临界条件，温度超过该值后Sasobit温拌剂的应用效果更加良好，沥青黏度更低。
3.3路用性能测试
温拌剂性能表现可通过路用性能来反映，具体需要考虑高(低)温稳定性、水稳性等多个方面。组织车辙试验，通过此方式确定动稳定系数;组织小梁弯曲试验，以明确温拌剂的低温性能。
确定试验方案:从施工现场取适量旧沥青混合料，按照30%新沥青、4%再生剂、4%温拌剂的比例掺入各类材料，从而得到掺入温拌剂(2种)和未掺入温拌剂的组别，共计3组，根据规范制作试件。
1)体积指标。检测路用性能的必要前提在于确定混合料的体积指标，经过试验后得知:各组的该项指标都满足要求，其中以Sasobit温拌剂组的表现更加良好，由于温拌剂的加入，使混合料的飞散损失相对更小。
2)高温性能测试。热拌组温度150℃、温拌组120℃，分别使用车辙仪测量各组试件，对其展开稳定度对比分析。所得结果表明:通过温拌剂的作用，在降低混合料成型温度的同时有助于增强高温热稳定性，其中又以Sasobit温拌剂组的表现更为良好，并且各组混合料的高温稳定性都满足要求。
3)低温性能测试。从各组中选取试件，经过切割处理后得到弯曲试验小梁，分别展开试验。所得结果表明:各组混合料的低温性能都可满足要求，以热拌组的表现更为良好。温拌组的两种混合料中，又以Sasobit温拌剂的表现更佳。
4)水稳定性测试。水稳定性直接影响到混合料的使用效果，因此准确分析各组的水稳定性表现至关重要。试验结果表明:各组混合料的水稳定性都可满足要求，相比之下以Sasobit温拌剂的表现最佳。
4.温拌再生路面施工工艺与质量检测
根据试验结果,采用Sasobit温拌剂,添加量为4%施工拌合温度为120度进行现场再生施工,并对施工结果进行检验,并取ZK9+700~ZK11+700路段,该路段施工期间由于所处地区温度过低,施工温度无法提高至热拌温度,因此采取温拌现场再生,并对施工结果进行试验检测与观察。
4.1施工工艺与质量控制措施
对原路面进行清理后,再生器械对原路面进行加热后进行铣刨,再搅拌工序时加入再生剂与温拌剂,并通过搅拌室对搅拌温度进行严格控制,控制与120℃±5℃内,并对路表面出现的问题及时调整再生剂、温拌剂的添加量,同时也严格控制再生器械前进的速度。
4.2外观检测
温拌沥青路面现场再生后,整个观测路段表面无明显开裂,路表面沥青无烧焦现象,表面平整且无离析现象。
4.3路面压实度检验
在施工现场ZK9+900~ZK10+900路段对路面进行钻芯取样,将芯样取回试验室先测其毛体积密度后烘散并测其最大理论相对密度,两者比值为实际压实度。实际工程测得该路段平均压实度为95%,且压实度在93%~98%波动,因此满足道路施工与验收规范中≥92%的要求。
4.4渗水性能检测
需要了解现场施工路面的密实性与渗水性,需要在现场再生后路段进行渗水试验。现场试验路段在K11+200~K11+700,渗水试验结果记录于表3。
从表3可得之现场渗水系数检验结果小于路面验收规范中≤300ml·min-1的要求。
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结语：
本文从沥青路面热再生技术的基本特征为切入点，围绕温拌剂对于沥青混合料性能的影响机制展开探讨，认为掺入Sasobit温拌剂的应用效果最佳。在路面热再生技术应用过程中，由于运用到适量的温拌剂，能够在确保混合料性能的前提下使施工温度有所下降，从而实现节能、减排的效果，值得被应用于沥青路面就地热再生施工中。
参考文献
[1]王锡铸．温拌沥青混合料路用性能研究[J]．福建交通科技，2020,40(2):20-22.
[2]耿超海．温拌剂对沥青混合料压实特性及力学性能的影响研究[J]．北方交通，2020,43(3):85-87.
[3]朱玉美.直投式温拌SBR改性沥青混合料的路用性能试验研究[J].交通科技,2015(5):119-122.
[4]樊亮,胡家波,李永镇,等.不同温拌剂对沥青粘弹性、疲劳性能的影响[J].武汉理工大学学了(交通科学与工程版),2015(2):320-324.