[00112216]温拌SMA沥青混合料在道路养护中的应用研究

传统的热拌沥青混合料由于拌合和摊铺温度高,对环境污染严重,加热混合料还需要耗费大量的能源,且沥青在高温条件下极易老化,这对热拌沥青混合料提出了很多严格的使用条件和限制条件,限制了沥青混合料的使用范围。而近几年出现的温拌技术有效的降低了沥青混合料拌合温度和摊铺温度,使混合料即使在温度较低的环境条件下依然具有良好的施工性,并且降低了能耗,温拌技术具有极其广泛的应用前景。 本文依托内蒙古交通科研项目《温拌SMA沥青混合料在道路养护中的应用研究》,选取SBS 改性沥青,分别添加温拌剂aspha-min和SAW温拌剂,对比分析不同温拌剂对SBS 改性沥青及其混合料性能的影响,对其性能进行系统评价。 针对该问题,本课题主要开展如下研究： （1）向SBS改性沥青中加入不同剂量的温拌剂aspha-min和SAW温拌剂,以我国沥青路面施工技术规范常用的针入度、软化点、延度、粘度、粘附性、老化性等作为评价指标,研究了温拌剂掺量对沥青高温、低温、粘附性能的影响规律及不同温拌剂对沥青性能的影响进行对比分析,得出SAW温拌剂及温拌剂aspha-min的初步掺量范围。 （2）研究了温拌剂对沥青老化性能的影响,通过进行不同时间的压力老化,对比老化前后沥青的各项指标,得出两种温拌剂都能提高沥青路面的长期使用性能。 （3）通过室内试验,研究了集料吸水率、纤维类型、4.75mm通过率和油石比等四项因素变化时,SMA混合料的VMA的变化规律,提出内蒙古自治区中西部地区SMA沥青混合料矿料间隙率的取值范围。 （4）基于热拌沥青混合料配合比设计方法,即以热拌沥青混合料的最佳油石比作为温拌沥青混合料的最佳油石比,测试温拌沥青混合料在不同击实温度和不同温拌剂掺量情况下的马氏体积参数指标,分析aspa-min温拌剂对沥青混合料的压实特性的影响,以空隙率为主要控制设计参数来确定最佳压实温度和温拌剂的最佳掺量,同时将温拌沥青混合料与相同级配、相同油石比的热拌混合料进行了性能试验验证,据此确定了温拌沥青混合料配合比设计方法。 （5）通过冻融劈裂试验、弯曲试验、疲劳试验及车辙试验对比分析了普通热拌沥青混合料与温拌沥青混合料的各项路用性能,通过室内试验得出,在高温稳定性和疲劳性能试验方面,温拌沥青混合料性能优于热拌沥青混合料,在低温试验方面,温拌沥青混合料性能略优于热拌沥青混合料,在水稳定性方面,两者的路用性能相当。 （6）以包茂高速公路温拌SMA-13施工为基础,研究了温拌SMA 沥青混合料的路用性能、施工工艺及其操作要点,沥青路面的摊铺压实受气温、风速、混合料等因素的影响,本课题结合依托工程的施工情况和环境条件,借助基于热传导学的Pavecool 软件计算摊铺后沥青混合料的降温曲线,综合考虑环境条件、混合料性质、下卧层温度和摊铺温度的影响,并以有效碾压时间30min 和容许最低碾压温度作为控制条件,来确定沥青路面在不同环境条件下的沥青路面摊铺温度。最终通过实体工程的铺筑实施,检测符合要求,性能良好。以此研究成果,提出了内蒙古温拌沥青混合料在正常气温及低温条件下的混合料的摊铺温度、出场温度及矿料加热温度。 本课题研究成果对温拌剂及温拌沥青混合料的性能评价、施工技术具有指导作用,为温拌沥青混合料的应用提供了技术支撑。