1、 溫拌劑抗車轍路面設計施工方案1. 技術背景瀝青混凝土產業是一項資源、能源消耗型產業，需要消耗大量的石材、瀝青、重油、柴油。隨著高等級道路的不斷發展，瀝青路面已成為主要的路面形式，每年需要生產大量的瀝青混凝土。而隨著國際石油價格的不斷攀升，瀝青、重柴油價格居高不下，給瀝青混凝土產業帶來了巨大的沖擊。因此，世界各國投入了大量資金，研究如何充分利用資源、能源來發展瀝青混凝土產業。深圳路特新材料科技有限公司主要通過兩個途徑：利用瀝青路面再生技術，加強資源的再利用；其次是發展溫拌瀝青混合料（Warm Mix Asphalt-WMA)，降低能源消耗和環境污染。其中瀝青路面再生技術始于上世紀70年代的石油
2、危機，后者則始于上世紀90年代，尤其是京都議定書簽署后，溫拌瀝青混合料在歐洲和美國得到了深入的研究和應用。 溫拌瀝青混合料的優勢在于：（1）設備無需改造即可進行生產。溫拌瀝青混合料可基本上全部利用現有的熱拌瀝青混合料設備，以滿足熱拌瀝青混合料的標準要求進行生產，且成品混合料性能良好，幾乎完全具備和熱拌瀝青混合料一樣的施工和易性和路用性能。（2）降低了瀝青混合料生產能耗、減輕老化，改善路用性能。溫拌瀝青混合料的拌和溫度介于熱瀝青混合料和冷瀝青混合料之間，拌和溫度一般保持在100-120，攤鋪和壓實路面的溫度為80-90，相對于熱拌瀝青混合料，溫度降低了30左右，相當于生產1噸混合料將節省2L左右
3、的燃油，即與熱拌瀝青混合料相比可節約30%的能源消耗。同時研究顯示，當溫度高于100時，瀝青溫度每提高10，其老化速率將提高1倍，而溫拌瀝青混合料工作溫度的降低，顯著降低了瀝青混合料的老化現象，從而可以增加路面的使用壽命。（3）減少有害氣體以及粉塵的排放量，降低環境污染、改善工人工作環境質量。單位混合料成品的燃油消耗減少，本身就會顯著降低拌和過程當中的有害氣體和溫室氣體的排放；由于拌和溫度的下降，瀝青混合料在拌和到現場壓實的整個過程中產生瀝青煙霧粉塵污染均會明顯減少。在攤鋪過程中，基本可以實現無煙塵作業。工人勞動條件顯著改善，瀝青路面對工人健康損害減輕；同時，混合料拌和和瀝青路面作業對道路沿線
4、居民的生理影響也顯著減少。（4）延長施工季節，增加瀝青路面施工的靈活性、便利性。由于料溫與環境溫度的差異縮小，溫拌瀝青混合料的儲運過程中降溫速率下降，允許儲存時間和運輸時間均顯著延長。溫拌瀝青混合料卸車時料車底部因低溫產生粘結和混合料粘料車現象也顯著減少。降溫速率減緩，混合料的可壓實時間顯著延長，壓實更有保障；同時，更易于邊角和補救位置的手工操作；溫拌混合料對路表和環境溫度的要求相對低，路面施工季節和日施工時間延長，比熱拌更適合夜間施工。（5）延長瀝青混合料拌和設備使用壽命，降低設備使用成本。由于生產溫度的降低，混合料生產過程中對鋼鐵制的生產設備的損耗也相應降低，可以延長設備使用期，降低成本；
5、另外，溫拌瀝青混合料的生產備料或余料，均可靈活而有效地存儲較長時間，增加了生產能力，降低了有關廠家的設備損耗；同樣，瀝青拌和廠家的產品使用范圍也隨之擴大，溫拌瀝青混合料一旦鋪設完成，路面就可迅速投入使用，使工期提前。2. 溫拌瀝青技術方案目前溫拌瀝青混合料技術主要有四種生產方式：（1） 殼牌公司兩組分溫拌瀝青混合料WAM-Foam®技術，它的結合料分兩階段加入，即先將軟瀝青與集料混合，然后加入發泡的硬質瀝青；（2） 德國Aspha-Min®溫拌瀝青混合料技術，它利用沸石礦物的吸水性，加入到瀝青中發泡，從而降低瀝青粘度，可使混合料生產拌和溫度降低30左右；（3） 美德維實偉克公司
6、研究開發的基于乳化瀝青分散技術的Evotherm溫拌瀝青混合料；（4） 利用德國Sasol Wax公司生產的有機降粘劑得到溫拌瀝青混合料，它通過加入Sasobit，能顯著降低瀝青的高溫粘度，從而降低混合料拌和溫度。WMA技術能夠降低拌和施工溫度的實質在于降低了瀝青混合料的工作粘度。若按瀝青混合料降粘工作機理分類，上述四種WMA生產方式實際上只有兩類，即含水型泡沫化溫拌技術（如上述前三種：兩組分WAM-Foam®技術、Aspha-Min®技術和基于乳化瀝青分散技術的Evotherm技術）和有機降粘劑溫拌技術（如上述第四種方式）。3. LT-W1溫拌抗車轍改性技術方案的優勢3.1
7、LT-W1溫拌抗車轍改性劑的性質 試驗項目實測值出廠標準凝固點/9790閃點/290 -熔點/10098110粘度(135)/cp121012針入度25/0.1mm11密度25/g/cm0.94 -3.2 LT-W1溫拌抗車轍改性技術方案的優勢LT-W1溫拌改性劑為深圳路特新材料科技有限公司充分借鑒和吸收了國外同類產品的性能特點，經過多年的研究 ，自主開發出一種含水無機材料，形貌為白色粉末，其中含有的水分可以在100左右持續釋放出來，與瀝青作用使之發泡，降低瀝青粘度，使瀝青可以在相對較低的溫度條件下與集料拌合均勻，可以使瀝青混合料的拌合及施工溫度下降30以上；經過在江西、黑龍江、湖南等地的實驗
8、路試鋪試用表明，LT-W1溫拌劑表現出以下優勢：可以顯著降低瀝青混合料的生產能耗，與熱拌瀝青技術相比可節約能源30%；可減少30%以上的CO2排放，減少30%以上的SO2排放，減少70%以上的氮氧化合物排放，減少25%以上的粉塵排放，減少50%以上的VOC排放。可為節能減排、降低環境污染、改善施工環境做出重要貢獻；LT-W1溫拌劑溫拌劑添加方便，無需額外裝置，使用LT-W1溫拌劑有利于減少施工過程中瀝青的老化；延長瀝青混合料拌合設備的使用壽命，降低設備維修成本；同時LT-W1溫拌劑無毒無害，不會造成環境污染，是一種理想的溫拌瀝青添加劑。4. 室內試驗方法（混合料改性法）4.1.拌和時間：與普通
9、瀝青混合料試驗相似，先加熱集料預混，再把瀝青和LT-W1溫拌劑一起加入拌和90s，再加礦粉拌90s，瀝青混合料出鍋成型。（室內拌合試驗）4.2試驗溫度：集料烘干溫度穩定在1455，瀝青加熱溫度為150160，拌和溫度為1405（車轍成型機預熱溫度為1005。試模和小型擊實錘放入1005的烘箱中預熱1h），試件成型溫度為1155。4.3摻入溫拌改性劑前后瀝青常規試驗性能指標試驗項目基質瀝青3.5%溫拌改性瀝青針入度（25）/0.1mm6338針入度指數PI-0.3070.563延度（5）/cm8.97.1軟化點/47.385.2當量軟化點/5160運動粘度（135）/Pas0.520.27動力粘
10、度（60）/Pas2181227脆點/-12.6-13.2當量脆點/-15.8-16.9閃點/266287溶解度(三氯乙烯)/%99.599.5離析 -無離析旋轉薄膜加熱 質量損失/%0.480.27試驗 RTFOT 針入度比（25）/%7380(163,5h) 延度（10）/cm8.86.9 注：試驗材料為埃索70#基質瀝青，LT-W1瀝青溫拌改性劑5. 摻加LT-W1溫拌劑瀝青混凝土配合比設計方法5.1摻加LT-W1瀝青溫拌劑時， 不需要對瀝青混凝土配合比設計進行修訂。5.2級配設計：無論LT-W1瀝青溫拌劑摻量如何，維持級配不變。5.3最佳油石比：LT-W1瀝青溫拌劑低摻量（相對于混合料
11、25）時，維持最佳油石比不變。6. 摻加LT-W1溫拌劑的瀝青混凝土性能評價實驗6.1 LT-W1溫拌劑抗車轍瀝青混合料的制備方式 LT-W1瀝青溫拌劑瀝青混合料可通過兩種方式制備： 先制備溫拌瀝青，再制備溫拌瀝青混合料； 再混合料拌和過程中，直接投放 LT-W1瀝青溫拌抗車轍劑于混合料中，制備溫拌瀝青混合料。 工程試驗都表明，兩種模式所得到的混合料路用性能基本沒有差別。6.2摻加LT-W1溫拌劑的瀝青混凝土性能評價實驗為評價方便起見，試驗采用先制備溫拌瀝青，再制備溫拌瀝青混合料的模式。因而，以下LT-W1瀝青溫拌抗車轍劑的摻入量都是相對于瀝青混合料而言。6.2.1摻入3.5%LT-W1不同瀝
12、青混合料的殘留穩定度表6.1 AC-13瀝青混合料的馬歇爾穩定度與殘留穩定度混合料類型試件類型試件號穩定度/KN流值/mm穩定度平均值殘留穩定度/%AC-1370#基質瀝青混合料（浸水48個小時）110.87 5.03 9.61391.928.17 4.59 39.80 4.50 49.62 4.58 70#基質瀝青混合料110.10 4.99 10.46210.65 4.64 310.26 4.50 410.85 3.22 70#LT-W1溫拌瀝青混合料（浸水48個小時）110.77 4.32 10.1796.129.65 3.45 310.74 4.89 49.53 4.30 70#LT-
13、W1溫拌瀝青混合料110.50 3.01 10.59210.75 3.56 310.63 4.83 410.50 2.76 表6.2 AC-20瀝青混合料的馬歇爾穩定度與殘留穩定度混合料類型試件類型試件號穩定度/KN流值/mm穩定度平均值殘留穩定度/%AC-2070#基質瀝青混合料（浸水48個小時）110.204.89 10.0095.629.865.1239.90 5.30 410.04 4.56 70#基質瀝青混合料111.203.69 10.46210.654.74 39.96 4.89 410.01 3.52 70#LT-W1溫拌瀝青混合料（浸水48個小時）110.30 4.62 10
14、.0694.129.50 4.41 310.81 4.56 49.63 4.23 70#LT-W1溫拌瀝青混合料110.90 4.6510.69210.85 4.56 310.33 4.3410.70 3.56 6.2.2. 摻入3.5%LT-W1不同瀝青混合料的凍融劈裂抗拉強度比表6.3 AC-13瀝青混合料的凍融劈裂抗拉強度比混合料類型試件類型試件號試件高度/mm最大荷載/N劈裂抗拉強度/MPa平均值凍融劈裂抗拉強度比/%AC-1370#基質瀝青混合料（凍融）163.46.5380.6480.63986.9263.36.4860.644362.76.1930.62462.96.4430.6
15、4370#基質瀝青混合料163.47.3630.730.735263.47.3160.725363.67.5950.75463.57.4830.74270#LT-W1瀝青混合料（凍融）162.97.520.7510.73192.3262.87.170.717363.27.1940.7154637.3920.73770#LT-W1瀝青混合料163.57.9240.7840.792262.87.7850.779363.28.410.836463.57.7380.766表6.4 AC-20瀝青混合料的凍融劈裂抗拉強度比混合料類型試件類型試件號試件高度/mm最大荷載/N劈裂抗拉強度/MPa平均值凍融劈
16、裂抗拉強度比/%AC-2070#基質瀝青混合料（凍融）163.76.3620.6720.66388.2263.66.6840.694362.96.3560.641463.26.5420.64670#基質瀝青混合料163.57.3960.7460.752263.77.3230.735363.37.4680.756463.27.4560.76170#LT-W1瀝青混合料（凍融）164.07.2330.7220.80691263.88.8660.882363.98.1520.802464.18.2760.72170#LT-W1瀝青混合料163.08.6910.8540.891263.29.6740.
17、953363.48.8340.869463.99.0700.8706.2.3. 摻入3.5%LT-W1不同瀝青混合料的車轍動穩定度表6.5 不同類型瀝青混合料的車轍動穩定度混合料類型試件類型試件號動穩定度（次/mm）平均值（次/mm）AC-1370#基質瀝青混合料11034100529723100770#LT-W1溫拌瀝青混合料1322033402341833382AC-2070#基質瀝青混合料11030100328903108970#LT-W1溫拌瀝青混合料1497745672479733929注：當LT-W1溫拌劑摻入量增加時，其車轍動穩定度將隨之進一步提高。7. 施工工藝在施工中應注意以
18、下控制要點：7.1拌合 LT-W1瀝青溫拌劑可以采用人工或自動投料兩種作業方式。為使LT-W1瀝青溫拌劑能夠均勻的分散到瀝青混合料中，在噴入熱瀝青的同時加入LT-W1瀝青溫拌改性劑，與熱瀝青一起進行濕拌。 熱集料加熱溫度控制在140150之間。濕拌總時間控制在3540s左右，以拌合均勻無花白料為宜。 溫拌瀝青混合料出料溫度約為130140。其它方面控制與普通瀝青混合料相同。7.2攤鋪、碾壓攤鋪鋪筑瀝青混合料前，應檢查確認下層的質量。當下層質量不符合要求，或未按規定灑布透層、粘層瀝青的不得鋪筑瀝青上層面。攤鋪前將攤鋪機熨平板預熱到100左右，將瀝青混合料從自卸車卸至攤鋪機受料倉斗內攤鋪。攤鋪速度
19、一般為23米/分鐘，松鋪系數一般為1.15，攤鋪溫度控制在120130。碾壓（1）采取緊跟碾壓工藝壓實，初壓溫度為1205；（2）終壓溫度應不低于90100。（3）其余碾壓工藝參照公路瀝青路面施工技術規范（JTG F402004）中的相關要求執行。開放交通（1） 應待攤鋪層完全自然冷卻，混合料表面溫度低于50后，方可開放交通。需要提早開放交通時，可灑水冷卻降低混合料溫度。（2）新鋪筑的瀝青面層在開放交通初期應嚴格控制交通流量、車速，嚴禁急剎車、急轉彎，做好保護、保潔工作，嚴禁在瀝青路面上堆放土、砂石、磚等建筑材料，嚴禁停車檢修、漏油。 很多工程實踐證明，馬歇爾密度受拌和與擊實溫度等人為因素影響很大，導致密度不準確，假如擊實溫度一旦低于標準的擊實溫度，試件的密度必然會變小，那么用這個密度去衡量壓實度，勢必使壓實度變大，但只是假象，這樣的路面會因壓實度不夠，使路面實際空隙率增大，對路面在服務期內可能出現的各種病害埋下隱患。 目前很多國家已不再用馬歇爾試件密度作為監測壓實度的標準密度，改用實測最大理論密度。據此，深圳路特新材料科技有限公司建議除按現行規范要求的馬歇爾密度為標準密度的同時，尚應用實測（計算）最大理論密度來監控壓實度。
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