温拌沥青

第１２期（总第１６４期） 试驻｝研究■

温拌沥青混合料与热拌沥青混合蝌的路用性能比轻

李冬梅

（福建船政交通职业学院，福建福州３５０００７）

摘要介绍了目前实现温拌的四种技术途径，以表面活性剂法为例，通过对温拌ＡＣ一１３、热拌ＡＣ一１３

、温拌

ＳＭＡ一１３、热拌ＳＭＡ一１３等几种混合料进行试验比较，分析了温拌沥青混合料路用性能及其优势。

关键词温拌沥青混合料；热拌沥青混合料；路用性能；比较

温拌沥青混合料是通过一定的技术措施，降低沥青的粘

度，从而使沥青能在较低的温度下进行拌和及施工的沥青混

合料。其拌和温度介于热拌（１５０～１８０￣Ｃ）和冷拌（常温）沥青

混合料之间，性能达到（或接近）热拌沥青混合料的新型沥青

混合料。

１温拌沥青混合料的目的

《公路沥青路面施工技术规范））ＪＴＧ Ｆ４０—２００４规定：沥

青路面不得在气温低于１０％（高速公路和一级公路）或５￣Ｃ

（其它等级公路），以及雨天、路面潮湿的情况下施工，但是某

些时候由于施工期较短，为了工程进度在低温下铺筑沥青混

合料的客观情况还是存在，在低温下铺筑沥青路面容易出现

以下问题：沥青混合料与环境温差大、降温快；摊铺困难，平

整度难以保证；压实困难，难以获得理想的压实度和密水性。

通过温拌沥青混合料能够很好地解决上述问题，同时又能防

止沥青混合料拌合过程中温度过高导致沥青老化，还能起到

节能减排的效果。

２现有可实现温拌的技术

根据实现温拌方式的不同可分为四大类１３］。

２．１泡沫沥青法

典型技术是ＷＭＡ—Ｆｏａｍ，它是在拌和的不同阶段将软质

沥青和硬质泡沫沥青加入到混合料中，第１阶段将温度为

１００—１２０￣Ｃ的软质沥青加入到集料中进行拌和，以达到良好

裹覆；第Ⅱ阶段将极硬的沥青泡

沫化后加入到预拌的混合料中再

进行拌和。

２．２沥青一矿物法

典型技术是Ａｓｐｈａ－Ｍｉｎ，采用

的矿物是一种合成沸石。在沥青

混合料拌和过程中将这种粉末状

材料（大约０．３％）加入进去，从而

使沥青连续地发泡反应。泡沫起

到润滑剂的作用，使混合料在较

低温度（１２０～１３０℃）下具有可拌和性。

沸石（水合硅酸铝结晶粉末）由德国的Ｅｕｒｏｖｉａ公司生

产。沸石中含有约２０％的结晶水，在８５￣Ｃ以上时水 散失出

来，从而使沥青发泡。

２．３表面活性剂法

目前国内用的比较多且较成熟的水溶液温拌添加剂主

要是基于乳化平台技术的水溶液添加剂。该技术主要是通过

将皂液浓缩液直接加入搅拌锅进行沥青混合料拌；ｆｌＩ从而降

低混合料的拌和温度达到降温的作用效果，其拌和播｝度通常

为１００—１３０￣Ｃ，施工所需设备和施工工艺与热拌沥青混合料

基本相同。主要代表产品为：Ｅｖｏｔｈｅｒｍ ＤＡＴ。

２．４有机添加剂法

该类温拌添加剂目前以Ｓａｓｏｂｉｔ合成蜡为主。

３温拌与热拌沥青混合料的性能比较

本次试验以ＡＣ一１３和ＳＭＡ一１３两种类型的沥辛：混合料

通过温拌和热拌方式，对它们的各项路用技术指标进行比较，

使我们对温拌沥青混合料的路用性能有了进一步的认识。

３．１原材料性能

（１）沥青。沥青采用韩国ＳＫ一７０道路石油沥青，抽检结果

见表１，显示沥青各项技术指标均满足《公路沥青路面施工技

术规范）ＪＴＧ Ｆ４０—２００４规定。改性沥青采用ＳＢＳ改性剂，改

性剂用量采用５％，具体性能指标见表１。

表１沥青质量检测结果

项目 项目

针人度（２５℃、ｌＯＯｇ、５ｓ／０．１ｍｍ） ６９ ６０～８０ 针人度（２５℃、１００ｇ、５ｓ，０．１ｍｍ） ４３ ４０—６０

针入度指数ＰＩ 一０．６５４ —１．５～１．０ 针人度指数Ｐ１ ０．５ １＞０

延度，（ｃｎｄｌ５℃） ≥１５０ ≥１００ 延度，（ｃｍ／５℃） ３３．３ ≥２０

软化点／℃４６ ≥４５ 软化点，℃ ７０．１ ≥６０

溶解度（三氯乙烯），％ ９９．７ ≥９９．５ 溶解度（三氯乙烯），％ ９９ ３ Ｉ＞９９

闪点／℃ ３４９ ≥２６０ 闪点，℃ ２４５ ≥２３０

蜡含量，％ １．９ ≤２．２ 弹性恢复（２５℃），％ ９１ ≥７５

６０℃动力粘度／（Ｐａ・ｓ） ２１９ ≥１６０ １３５＂Ｃ动力粘度／（Ｐａ・ｓ） １．５ ≤３

质量损失／％ ０．０３ ≤０．８ 质量损失，％ ０－３ ≤１．０

ＴＦＯＴ后残留针人度比，％ ７２．２ Ｉ＞６１ ＴＦＯＴ后残留针人度比，％ ６９ ／＞６５

残留延度／（１ＯＣＣ／ｃｍ） １２ １＞６ 残留延度／（５￣Ｃ／ｃｍ） ３０．３ ≥１５

・ ５ ・

一试验研究 翘 ２０１４．缸

（２）粗集料。粗集料应洁净、干燥，表面形状为立方体，且

无风化、无杂质，并有足够的强度、耐磨耗性。本试验采用的

是玄武岩，主要技术指标参数见表２。

表２粗集料技术性质

（３）细集料。细集料采用机制砂。机制砂应洁净、干燥、无

风化、无杂物，且有适当的颗粒级配，同时要求与沥青有良好

的粘附能力，相关指标试验结果见表３。

表３细集料技术性质

（４）填料。矿粉不得含有泥土等杂质，应干燥、洁净、无团

粒结块。其技术指标经检测结果见表４。

表４矿粉技术性质

３＿２合成级配设计

本试验采用ＡＣ一１３型沥青混凝土和ＳＭＡ一１３两种级配

类型材料，级配组成见表５。拌和沥青分别采用基质沥青和改

性沥青，拌和方式分别采用热拌和温拌，本次温拌沥青主要

是通过表面活性剂法（ＤＡＴ浓缩液）来实现的，温拌浓缩液与

沥青质量比５：９５，基于表面活性剂法的温拌沥青混合料在

基本不改变沥青混合料材料配合比的前提下，沥青混合料拌

和温度大致降低３０—４０％。

表５沥青混合料级配组成

３．３热拌沥青混合料和温拌沥青混合料路用性能评价

（１）ＡＣ一１３温拌与热拌沥青混合料的性能对比见表６。

表６温拌与热拌沥青混合料的性能对比－－ＡＣ一１３

测试项目 基质沥青 改性沥青

热拌温拌规范要求改性热拌改性温拌规范要求

（２）ＳＭＡ一１３温拌与热拌沥青混合料的路尉眭能对比见表７。

表７ 温拌与热拌沥青混合料的性能对比一ＳＭＡ一１３

从表７的数据对比，可以看到温拌沥青混合料的路用性

能符合热拌沥青混合料的技术要求，由于温拌沥青混合料拌

和温度降低３０～４０％，沥青老化降低，所以温拌能够提高沥

青混合料抗水损坏、抗车辙等性能。

・６・

３．４温拌沥青混合料的压实性能

（１）针对采用温拌和热拌不同方式下，ＡＣ一１３改性沥青混

合料在不同出料温度下试件的空隙率进行对比，见表８。

表８ ＡＣ一１３改性沥青混合料温拌和热拌下试件空隙率对比

从表８可以看到热拌ＡＣ一１３混合料的空隙率随着温度

的降低逐渐增大，温拌改性沥青混合料在９５～１２５℃温度区

问内，空隙率基本不变，说明温拌沥青混合料的可压实性能

基本变化不大。

（２）ＳＭＡ一１３温拌改性沥青混合料不同出料温度下试件的

空隙率，见表９。

表ｇ ＳＭＡ一１３不同出料温度下试件的空隙率

温度／℃ １４ｏ １３ｏ １２ｏ １ｌＯ １ｏｏ ９０ ８Ｏ

温拌ＳＭＡ一１３空隙率，％ ３．４ ４０ ４．１ ４．０ ４．３ ５．０ ５．８

从表９也可以看到温拌ＳＭＡ一１３与温拌ＡＣ一１３混合料

相类似，温度处在１１０ １３０％之间，空隙率基本不变，说明可

压实性能基本变化不大。

４结论

（１）温拌沥青混合料降温效果显著，通常比热拌沥青混

合料温度低３０～４０％，缓解了热拌工艺环境下污染严重、能

耗大、沥青老化等问题 ；

第１２期（总第１６４期） 试验研究■

混凝土减缩型外加剂试验研究

薛军鹏

（福建省建筑科学研究院。福建福州３５００２５）

摘要混凝土的干缩由水泥石的收缩引起，收缩裂缝主要出现在砂浆组分，为混凝土内部水分向外部挥发而

产生。本文研制混凝土减缩型外加剂，通过降低液相表面张力，减缓蒸发，降低毛细管附加压力，有效控制混凝土及

砂浆收缩率。并采用共混掺入使用方式，依据相关标准对其在水泥砂浆、混凝土中的实际使用效果进行评价试验研

究。

关键词混凝土；外加剂；减缩；共混掺入；开裂

０引言

混凝土收缩是混凝土在浇筑及硬化后产生体积缩小的现

象，如果收缩过大，所产生的收缩应力会使混凝土产生开裂，

大大降低了混凝土的耐久性，缩短了建筑物的使用寿命。而且

近年来发展起来的高性能混凝￣ｚ（ＨＰＣ）及高强混凝土（ＨＳＣ），

其特点是用水量小，水泥用量大，而且掺入了具有反应活性的

细掺料，因此胶凝材料的早期水化快，导致混凝土内部自由水

迅速消耗，在内部结构密实的同时产生了白干燥作用，引起其

宏观体积减小收缩，这进一步增大了混凝土内部的应力，使混

凝土开裂的趋势进一步加剧。混凝土减缩型外加剂从混凝土

毛细孔内的微观结构上降低水的表面张力，减少水分蒸发过

程的收缩力，从而降低混凝土的收缩，达到减少混凝土裂缝的

目的，从基础角度解决混凝土长期耐久性问题，提高了混凝土

使用寿命，促进了混凝土行业的可持续发展。

１混凝土减缩型外加剂减缩机理

混凝土减缩型外加剂降低干燥收缩的作用机理，目前比

较一致的观点主要通过降低混凝土孔隙水的表面张力，从而

减小毛细孔失水时产生的收缩应力。另一方面，由于减缩型

外加剂能增大孔隙水的粘度，增强水分子在凝胶体中的吸附

作用，进一步减小混凝土的最终收缩值。减缩型外加剂对减

Ｊ止．址

小早期自收缩的机理在一定程度上也可用表面张力理论解

释，特别是对低水胶比混凝土来说，由于内部缺水严重，毛细

孔张力客观存在。而对低强度等级混凝土，水灰比较大，自由

水分充足，毛细孔形成量较小，是否仍可用表面张力作用机

理解释，值得探讨。这一点与减水剂增大混凝土早期收缩可

能存在某种联系。因为减水剂通常也略有减小表面张力的作

用，但并不减小收缩，反而大大增加收缩，可能与增） 溶液中

离子浓度有关，也值得进一步研究。

２减缩型外加剂研制基本要求、测试依据

２．１减缩型外加剂研制基本要求

减缩型外加剂都是表面活性物质，其主要组成通常是聚

醚或聚醇有机物，也可以是聚醚或聚醇的衍生物， 些种类

的减缩型外加剂还是表面活性剂。当混凝土由于干燥而在毛

细孔中形成毛细管张力使混凝土收缩时，因减缩型外加剂的

存在使得毛细管张力下降，从而使得混凝土的宏观收缩值降

低。由于混凝土的干缩和自缩的主要原因均是毛绽管张力，

所以混凝土减缩型外加剂对减少混凝土的干缩和日缩有较

大的作用，而对其它原因引起的混凝土收缩（如由于混凝土温

度降低引起的冷缩）则没有什么作用。

减缩型外加剂需满足以下基本要求：

（２）温拌沥青混合料的各项路用性能指标均满足《公路

沥青路面施工技术规范》相关要求，水稳定性、抗车辙能力甚

至优于热拌沥青混合料；

（３）在某一温度范围内，温拌沥青混合料的可压实性能

随着温度变化不大，保证了施工时有较长的压实时间，有效

地提高了路面压实度。

参考文献

［１］ＪＴＪＯ５２－２Ｏ００，公路工程沥青及沥青混合料试验规程

址．址．址

［２］ＪＴＧ Ｆ４０—２００４，公路沥青路面施工技术规范

［３］王庆胜，辛星，杨数人．水溶液类温拌添加剂对ｌｌ历青及混

合料性能的影响Ⅱ】．公路交通科技，２０１１（１２）：９ 一９７

［４］秦永春，黄颂唱，徐剑，等．温拌沥青混合料技术及最新研

究Ⅱ】．石油沥青，２００６（４）：１８—２１

作者简介：李冬梅（１９６９一），女，硕士，副教授。研究方向：

道路工程

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