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摘要：温拌沥青是拌和温度介于热拌沥青与冷拌沥青拌和温度之间的一种
施工技术，由于施工温度较热拌沥青低，拌和时残留在集料内的水分不能彻底蒸发，沥青混合料的压实度很难达到要求，路面空隙率偏大，容易造成水损害。应用三种温拌沥青进行组合，对不同温拌沥青进行水稳定性性能试验，得出了最佳拌和温度范围。
关键词: 温拌沥青; 拌和温度; 压实度; 水稳定性
中图分类号：TU535文献标识码： A
引言
在我国高速公路沥青路面中，水损害己成沥青路面的主要病害之一，也是导致高速公路沥青路面早期损坏的主要原因之一。沥青路面的水损害破坏，是指沥青路面在水分存在的条件下，经受交通荷载及温度胀缩的反复作用，使水分逐步侵入沥青与集料的界面上，同时由于水动力的作用，沥青膜逐渐从集料表面剥离，导致集料间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程。新疆地区有关学者已研究出 TLA 改性沥青和橡胶沥青在新疆地区道路中的应用，并取得了成果，温拌沥青混合料在新疆地区的应用研究亦取得进展。温拌沥青混合料 ( WMA) 是使用特定的技术或添加剂，使拌和及施工温度介于热拌沥青混合料( 150 ～180℃) 和冷拌 ( 常温) 沥青混合料之间，性能达到热拌 沥青混合料的新型沥青混合料的统称。本文采用不同拌和温度对 WMA 进行研究，分析对比了不同拌和温度对 WMA 空隙率和水稳定性的影响，确定了 WMA 的最佳拌和温度。
一、原材料性质及混合料配合比
1、温拌沥青
试验采用三种温拌沥青进行组合:#90 基质沥青+温拌剂 A ( 沥青：温拌剂 A = 100：3)，( 温拌沥青#1) ; SBS 改性沥青+温拌剂 A ( 温拌剂掺量同#1)( 温拌沥青#2) ; SBS 改性沥青+温拌剂 B ( 沥青：温拌剂 B =9：1) ( 温拌沥青#3)。试验采用的基质沥青为 AH－90 沥青。温拌剂 A为细结晶体，熔点约 99℃，当温度高于116℃时，可完全溶解于沥青胶结料中，从而使生产温度降低12℃。温拌剂 B 是一种棕色或橙色溶液，主要成分是路用表面活性剂，在沥青内部基本以单分子形式存在，可明显改善沥青对集料的裹覆能力。由于目前尚无温拌沥
青技术指标的规范，温拌沥青发生粘度突变的温度区域在110℃左右。这与温拌剂 A 的物理化学性质一致: 温拌剂 A 的熔点是 100℃左右，在温度高于熔点时，温拌剂 A 以液体的形式存在于沥青中，极大地降低了沥青的粘度; 而在温度低于熔点时，温拌剂 A 则在沥青中结晶析出形成网状的晶格结构，增大了沥青的高温稳定性。SBS 改性沥青在掺入温拌剂 A 后的粘温特性和基质沥青掺入温拌剂 A 基本上表现一致。
2、油石比的确定
与热拌沥青混合料确定最佳油石比一样，选取了4. 0 %，4. 5 %，5. 0 %，5. 5 % 四个沥青用量，分别制作马歇尔试件，测定其密度、空隙率等物理指标，以及马歇尔稳定度、流值等力学指标，由此确定最佳沥青用量。
当沥青用量为 5 % 时，马歇尔试件的孔隙率为4. 5 % 左右，介于 3 % ～ 6 % 之间，符合热拌沥青混合料密集配的空隙率要求。采用 5. 0 % 最佳沥青含量的马歇尔稳定度值接近峰值，本试验采用 5. 0 % 最佳沥青含量，研究温拌沥青混合料的水损害情况。
二、温拌沥青混合料制备与选择
1、#1，#2 制备方法
在改性沥青制备过程中，通常涉及相容性的概念。所以，对于传统的聚合物改性沥青而言，高速剪切分散和低速搅拌熟化是制备优质的改性沥青产品的两个必要过程。然而这个过程会耗费相当长的时间，且消耗大量的能源。本试验由于采用制备温拌沥青的温拌剂 A 的特性，可节减步骤: 在制备#1，#2 温拌沥青混合料时，只需将温拌剂 A 加入到高于 120℃的沥青中，经机械搅拌 15 ～30 分钟即可，而制备温拌沥青混合料的步骤和普通热拌沥青相同。采用这种方法制备温拌沥青混合料简单易行，且节省能源。
2、#3 的制备方法
50 ml 烧杯或纸杯，充分润湿后，按比例称量添加剂;集料加热温度，一般比出料温度高 10 ～ 20℃，加热好的集料放入预热好的拌和锅，手工干拌，减少热量损失;用拌铲将干拌后的集料拉成斜面，露出锅底;热沥青 ( 温度与热拌同)
倒入露出来的锅底;将搅拌桨降到正好可将烧杯或纸杯探入的位置，再将添加剂倒在沥青液面上，尽量避免倒在集料上;降下搅拌桨，搅拌约 2 分钟;略微升起搅拌桨，倒入矿粉 ( 不加热) ，再次搅拌约 1 分钟。
三、温拌沥青混合料的性能评价
1、拌和温度对沥青混合料空隙率的影响
试件采用马歇尔成型。为了更好地对比试验结果，先将试件的成型温度统一为 120℃，采用四个不同的拌和温度，见下表。不同拌和温度下温拌沥青混合料#1 ～#3 空隙率。
根据 《公路沥青路面技术施工规范 ( JTG F40 －2004) 》中对热拌沥青混合料空隙率的规定，拌和温度为 110℃时，三种混合料的空隙率均不满足规范要求。因此不能采用 110℃ 作为拌和温度。建议拌和温度为 125 ～135℃。
2、浸水马歇尔试验
浸水马歇尔试验结果见表。
在四种拌和温度下的三种温拌沥青混合料的浸水马歇尔残留强度，均满足热拌沥青混合料的规范要求。并在相同的成型温度下，随着拌和温度的逐渐升高，温拌沥青混合料#1 的马歇尔残留强度有逐渐增大的趋势，当温度大于 130℃ 后，增加的趋势减少，并出现下降。
温拌沥青混合料#2 的马歇尔残留强度曲线增长的斜率较小，拌和温度对残留稳定度的影响不很显著，主要是因在此拌和温度区间，其空隙率较小。温拌沥青混合料#3 的马歇尔残留强度在 110 ～120℃之间增长，但在 120 ～ 130℃ 出现下降，随后又增长，出现这种现象可能与温拌剂 B 的性能有关。
3、冻融劈裂试验
冻融劈裂试验结果见表。
在四种拌和温度下的三种温拌沥青混合料的冻融劈裂残留强度比，均满足热拌沥青混合料的规范半干区和干旱区的要求。但当拌和温度为 110℃ 时，只有温拌混合料#2 满足规范中对潮湿区和湿润区的要求;当拌和温度为 120℃时，只有温拌混合料#3 不满足规范中对潮湿区和湿润区的要求; 当拌和温度为 130℃和 140℃时，三种混合料均满足规范的要求。温拌沥青混合料的空隙率受拌和温度影响较大，因温拌沥青混合料的拌和温度相对于热拌沥青混合料低很多，因此对集料的加热不够，致使集料中残留水分较多，对混合料水稳定性造成影响较大。
根据试验结果，建议拌和温度采用 125 ～ 135℃，在此温度区间，既可保证混合料的水稳定性较好，符合规范的各级分区要求，又可达到节省能源的目的。
结束语
温拌沥青混合料的水稳定性不仅与拌和温度有关，还与沥青混合料类型、温拌剂类型有关。更与施工所在地的气候有关，因此，不同气候分区进行温拌沥青混合料施工时，应根据实际情况确定最佳拌合温度，使沥青混合料的水稳定性既满足规范要求，又能达到节约能源的目的。拌和温度对沥青混合料水稳定性的影响较大，主要是随着拌和温度的变化，压实度也随之变化较大，而压实度又直接影响其空隙率，空隙率的大小与水稳定性有直接的关系。随着拌和温度的升高，空隙率逐渐减小，冻融强度和残留稳定度比均有所提高。拌和温度对沥青混合料的其他性能的影响，尚待进一步研究。
参考文献:
［1］李林萍，艾贤臣，阿合买提·卡德尔．TLA 改性沥青在新疆地区道路
中的应用［J］．路基工程，2010 ( 5) : 47 －49．
［2］张广泰，齐亚妮，李林萍．橡胶沥青在新疆地区工程中的应用研究［J］．
路基工程，2010 ( 4) : 3 －5．
［3］李林萍，于江，蘇明．新疆地区温拌沥青混合料应用研究［J］．路基
工程，2010 ( 5) : 44 －46．
［4］苏明，于江，叶奋．温拌沥青技术在新疆地区的应用探索［J］．路基
工程，2010 ( 3) : 88 －90．
施工技术，由于施工温度较热拌沥青低，拌和时残留在集料内的水分不能彻底蒸发，沥青混合料的压实度很难达到要求，路面空隙率偏大，容易造成水损害。应用三种温拌沥青进行组合，对不同温拌沥青进行水稳定性性能试验，得出了最佳拌和温度范围。
关键词: 温拌沥青; 拌和温度; 压实度; 水稳定性
中图分类号：TU535文献标识码： A
引言
在我国高速公路沥青路面中，水损害己成沥青路面的主要病害之一，也是导致高速公路沥青路面早期损坏的主要原因之一。沥青路面的水损害破坏，是指沥青路面在水分存在的条件下，经受交通荷载及温度胀缩的反复作用，使水分逐步侵入沥青与集料的界面上，同时由于水动力的作用，沥青膜逐渐从集料表面剥离，导致集料间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程。新疆地区有关学者已研究出 TLA 改性沥青和橡胶沥青在新疆地区道路中的应用，并取得了成果，温拌沥青混合料在新疆地区的应用研究亦取得进展。温拌沥青混合料 ( WMA) 是使用特定的技术或添加剂，使拌和及施工温度介于热拌沥青混合料( 150 ～180℃) 和冷拌 ( 常温) 沥青混合料之间，性能达到热拌 沥青混合料的新型沥青混合料的统称。本文采用不同拌和温度对 WMA 进行研究，分析对比了不同拌和温度对 WMA 空隙率和水稳定性的影响，确定了 WMA 的最佳拌和温度。
一、原材料性质及混合料配合比
1、温拌沥青
试验采用三种温拌沥青进行组合:#90 基质沥青+温拌剂 A ( 沥青：温拌剂 A = 100：3)，( 温拌沥青#1) ; SBS 改性沥青+温拌剂 A ( 温拌剂掺量同#1)( 温拌沥青#2) ; SBS 改性沥青+温拌剂 B ( 沥青：温拌剂 B =9：1) ( 温拌沥青#3)。试验采用的基质沥青为 AH－90 沥青。温拌剂 A为细结晶体，熔点约 99℃，当温度高于116℃时，可完全溶解于沥青胶结料中，从而使生产温度降低12℃。温拌剂 B 是一种棕色或橙色溶液，主要成分是路用表面活性剂，在沥青内部基本以单分子形式存在，可明显改善沥青对集料的裹覆能力。由于目前尚无温拌沥
青技术指标的规范，温拌沥青发生粘度突变的温度区域在110℃左右。这与温拌剂 A 的物理化学性质一致: 温拌剂 A 的熔点是 100℃左右，在温度高于熔点时，温拌剂 A 以液体的形式存在于沥青中，极大地降低了沥青的粘度; 而在温度低于熔点时，温拌剂 A 则在沥青中结晶析出形成网状的晶格结构，增大了沥青的高温稳定性。SBS 改性沥青在掺入温拌剂 A 后的粘温特性和基质沥青掺入温拌剂 A 基本上表现一致。
2、油石比的确定
与热拌沥青混合料确定最佳油石比一样，选取了4. 0 %，4. 5 %，5. 0 %，5. 5 % 四个沥青用量，分别制作马歇尔试件，测定其密度、空隙率等物理指标，以及马歇尔稳定度、流值等力学指标，由此确定最佳沥青用量。
当沥青用量为 5 % 时，马歇尔试件的孔隙率为4. 5 % 左右，介于 3 % ～ 6 % 之间，符合热拌沥青混合料密集配的空隙率要求。采用 5. 0 % 最佳沥青含量的马歇尔稳定度值接近峰值，本试验采用 5. 0 % 最佳沥青含量，研究温拌沥青混合料的水损害情况。
二、温拌沥青混合料制备与选择
1、#1，#2 制备方法
在改性沥青制备过程中，通常涉及相容性的概念。所以，对于传统的聚合物改性沥青而言，高速剪切分散和低速搅拌熟化是制备优质的改性沥青产品的两个必要过程。然而这个过程会耗费相当长的时间，且消耗大量的能源。本试验由于采用制备温拌沥青的温拌剂 A 的特性，可节减步骤: 在制备#1，#2 温拌沥青混合料时，只需将温拌剂 A 加入到高于 120℃的沥青中，经机械搅拌 15 ～30 分钟即可，而制备温拌沥青混合料的步骤和普通热拌沥青相同。采用这种方法制备温拌沥青混合料简单易行，且节省能源。
2、#3 的制备方法
50 ml 烧杯或纸杯，充分润湿后，按比例称量添加剂;集料加热温度，一般比出料温度高 10 ～ 20℃，加热好的集料放入预热好的拌和锅，手工干拌，减少热量损失;用拌铲将干拌后的集料拉成斜面，露出锅底;热沥青 ( 温度与热拌同)
倒入露出来的锅底;将搅拌桨降到正好可将烧杯或纸杯探入的位置，再将添加剂倒在沥青液面上，尽量避免倒在集料上;降下搅拌桨，搅拌约 2 分钟;略微升起搅拌桨，倒入矿粉 ( 不加热) ，再次搅拌约 1 分钟。
三、温拌沥青混合料的性能评价
1、拌和温度对沥青混合料空隙率的影响
试件采用马歇尔成型。为了更好地对比试验结果，先将试件的成型温度统一为 120℃，采用四个不同的拌和温度，见下表。不同拌和温度下温拌沥青混合料#1 ～#3 空隙率。
根据 《公路沥青路面技术施工规范 ( JTG F40 －2004) 》中对热拌沥青混合料空隙率的规定，拌和温度为 110℃时，三种混合料的空隙率均不满足规范要求。因此不能采用 110℃ 作为拌和温度。建议拌和温度为 125 ～135℃。
2、浸水马歇尔试验
浸水马歇尔试验结果见表。
在四种拌和温度下的三种温拌沥青混合料的浸水马歇尔残留强度，均满足热拌沥青混合料的规范要求。并在相同的成型温度下，随着拌和温度的逐渐升高，温拌沥青混合料#1 的马歇尔残留强度有逐渐增大的趋势，当温度大于 130℃ 后，增加的趋势减少，并出现下降。
温拌沥青混合料#2 的马歇尔残留强度曲线增长的斜率较小，拌和温度对残留稳定度的影响不很显著，主要是因在此拌和温度区间，其空隙率较小。温拌沥青混合料#3 的马歇尔残留强度在 110 ～120℃之间增长，但在 120 ～ 130℃ 出现下降，随后又增长，出现这种现象可能与温拌剂 B 的性能有关。
3、冻融劈裂试验
冻融劈裂试验结果见表。
在四种拌和温度下的三种温拌沥青混合料的冻融劈裂残留强度比，均满足热拌沥青混合料的规范半干区和干旱区的要求。但当拌和温度为 110℃ 时，只有温拌混合料#2 满足规范中对潮湿区和湿润区的要求;当拌和温度为 120℃时，只有温拌混合料#3 不满足规范中对潮湿区和湿润区的要求; 当拌和温度为 130℃和 140℃时，三种混合料均满足规范的要求。温拌沥青混合料的空隙率受拌和温度影响较大，因温拌沥青混合料的拌和温度相对于热拌沥青混合料低很多，因此对集料的加热不够，致使集料中残留水分较多，对混合料水稳定性造成影响较大。
根据试验结果，建议拌和温度采用 125 ～ 135℃，在此温度区间，既可保证混合料的水稳定性较好，符合规范的各级分区要求，又可达到节省能源的目的。
结束语
温拌沥青混合料的水稳定性不仅与拌和温度有关，还与沥青混合料类型、温拌剂类型有关。更与施工所在地的气候有关，因此，不同气候分区进行温拌沥青混合料施工时，应根据实际情况确定最佳拌合温度，使沥青混合料的水稳定性既满足规范要求，又能达到节约能源的目的。拌和温度对沥青混合料水稳定性的影响较大，主要是随着拌和温度的变化，压实度也随之变化较大，而压实度又直接影响其空隙率，空隙率的大小与水稳定性有直接的关系。随着拌和温度的升高，空隙率逐渐减小，冻融强度和残留稳定度比均有所提高。拌和温度对沥青混合料的其他性能的影响，尚待进一步研究。
参考文献:
［1］李林萍，艾贤臣，阿合买提·卡德尔．TLA 改性沥青在新疆地区道路
中的应用［J］．路基工程，2010 ( 5) : 47 －49．
［2］张广泰，齐亚妮，李林萍．橡胶沥青在新疆地区工程中的应用研究［J］．
路基工程，2010 ( 4) : 3 －5．
［3］李林萍，于江，蘇明．新疆地区温拌沥青混合料应用研究［J］．路基
工程，2010 ( 5) : 44 －46．
［4］苏明，于江，叶奋．温拌沥青技术在新疆地区的应用探索［J］．路基
工程，2010 ( 3) : 88 －90．