BMH-2型温拌剂在沥青混凝土低温施工中应用

BMH-2型温拌剂在沥青混凝土低温施工中应用

姜超

中铁建大桥工程局集团第四工程有限公司黑龙江省哈尔滨市150000

内容提要：沥青混凝土拌合、施工受温度影响很大，本文对加入BMH-2型温拌剂的SBS(I-C)改性沥青混凝土的各项性能通过马歇尔试验进行了分析，认为该添加剂可以在施工过程中降低沥青混凝土拌合、压实温度30-60℃。BMH-2型温拌剂采用高挥发性原料在施工后恢复原有沥青性能。

关键词：BMH-2;改性沥青;温拌剂;低温施工

1.前言

近年来我国交通事业发展很快，在已修建的公路中多为沥青混凝土路面，大约占路面总数80%。沥青混凝土混合料拌合、运输、压实受温度影响很大。低温拌合、施工沥青混凝土对控制公路沥青路面病害发展，保证沥青路面的实用性能，延长路面实用寿命，节约大量公路基本建设资金，增加经济效益和社会效益作用十分明显。本项目协助东北林业大学，针对BMH-2型温拌剂在沥青混凝土低温施工中应用进行研究。

2.工程概况

根据黑龙江省交通厅组织编制的《黑龙江省骨架公路网规划（2006-2020年）》，该规划用以指导今后十五年黑龙江省骨架公路建设与发展。在黑龙江省“2673”骨架公路网规划中，前锋农场至嫩江公路属其中的横2线，主要控制点为前锋农场、富锦、绥滨、名山、鹤岗、伊春、北安、五大连池、嫩江，全长824公里。

本部承建前锋农场至嫩江高速公路北安至五大连池段两个标段路面工程，全长20.6km，设计车速80km/h。路面结构层采用5+7结构，分别为上面层中粒式沥青混凝土AC-16（改性）5cm、下面层中粒式沥青混凝土AC-16（改性）7cm。

3.BMH-2型温拌剂简介

所谓温拌沥青混合料(WarmMixAsphalt，简称WMA)，就是通过一定的技术措施，使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工，同时保持其不低于HMA的使用性能的沥青混合料技术，也称为温拌沥青技术。其技术关键是在不损伤HMA路用性能的前提下如何降低沥青在较低温度下的拌和粘度。同时，先进的温拌沥青技术完全可以使温拌沥青混合料达到热拌沥青混合料的性能，但由于其较低的拌和及压实温度，使其与热拌沥青混合料相比还有许多优点。

3.1降低拌和成本

由于拌和温度下降30～60℃，石料加热温度、沥青保温温度下降。燃油成本下降30%～50%。拌和裹覆难度下降，拌和能耗和机械损耗也相应下降。

3.2降低了沥青混合料生产能耗、减轻老化，改善路用性能。

温拌沥青混合料的拌和温度介于热沥青混合料和冷沥青混合料之间，拌和温度一般保持在100～120℃，摊铺和压实路面的温度为70～100℃，相对于热拌沥青混合料，温度降低了50℃左右，相当于生产1t混合料将节省2～3.5kg燃油，即与热拌沥青混合料相比可节约40%的能源消耗。研究显示，当温度高于100℃时，沥青温度每提高10℃，其老化速率将提高1倍，而温拌沥青混合料工作温度的降低，显著降低了沥青混合料的老化现象，从而可以增加路面的使用寿命。

3.3减少有害气体以及粉尘的排放量，降低环境污染、改善工人工作环境质量。

单位混合料成品的燃油消耗减少，本身就会显著降低拌和过程当中的有害气体和温室气体的排放（据实验测试：在生产沥青混合料的过程中。温度每升高10℃，每一吨混合料将产生0.9千克的二氧化碳排放量）；由于拌和温度的下降，沥青混合料在拌和到现场压实的整个过程中产生沥青烟雾粉尘污染均会明显减少。在摊铺过程中，基本可以实现无烟尘作业。工人劳动条件显著改善，沥青路面对工人健康损害减轻；用温拌沥青技术，路面在施工时可使二氧化碳排放减少46%,一氧化碳减少约2/3,二氧化硫减少40%,氧化氮类气体减少近60%，而摊铺时产生的有毒的“沥青烟”，能减少达90%，这在很大程度上保护了环境和施工技术人员的身体健康。

3.4延长施工季节，增加沥青路面施工的灵活性、便利性。

由于料温与环境温度的差异缩小，温拌沥青混合料的储运过程中降温速率下降，允许储存时间和运输时间均显著延长。温拌沥青混合料卸车时料车底部因低温产生粘结和混合料粘料车现象也显著减少。

3.5设备无需改造即可进行生产。

温拌沥青混合料可基本上全部利用现有的热拌沥青混合料设备，以满足热拌沥青混合料的标准要求进行生产，且成品混合料性能良好，几乎完全具备和热拌沥青混合料一样的施工和易性和路用性能。

3.6延缓降温

降温速率减缓，混合料的可压实时间显著延长，压实更有保障；同时，更易于边角和补救位置的手工操作;温拌混合料对路表和环境温度的要求相对低，路面施工季节和日施工时间延长，比热拌更适合夜间、低温施工。

3.7延长沥青混合料拌和设备使用寿命，降低设备使用成本。

由于生产温度的降低，混合料生产过程中对钢铁制的生产设备的损耗也相应降低，可以延长设备使用期，降低成本；另外，温拌沥青混合料的生产备料或余料，均可灵活而有效地存储较长时间，增加了生产能力，降低了有关厂家的设备损耗。

3.8较快的开放交通。

由于温拌混合料在大于70℃即可初压，40℃完成压实后，其温度已经处在较低水平，在碾压完成后可以较快的开放交通从而减少施工作业对交通的干扰。并且周围环境高于-15℃就可以施工，更是解决了施工季节限制的问题。

3.9旧料再利用，延长路面使用时间

旧料的参配比例可达到40-50％，有效地解决了旧料再生问题，可有效的降低筑路造价，减少污染。“BMH-2”型温拌剂，是通过添加低熔点的有机添加剂到沥青混合料中，临时改变沥青胶结料的粘温曲线来实现降低混合料的拌合温度的目的，由于添加剂中还加入有效的増粘成分，使得成型的路面寿命得以大幅提高。

4.BMH-2型温拌剂施工工艺

4.1配料：配料就是把温拌添加剂的原液和稀释剂混合均匀。

首先以一吨集料为单位根据设计的油石比计算出沥青的用量，再以沥青用量的1%计算出温拌剂的用量。再根据温拌剂与稀释剂以1:3的比例计算出稀释剂的用量。然后把稀释剂与温拌剂原液混合后搅拌均匀即可使用。特殊情况视现场情况而定。

4.2设备的安装及调试

4.2.1选好设备的安装地点，因为温拌混合液是以内掺法直接加到沥青计量罐与沥青同时加注的，添加设备应选在离计量罐较进的地方，并且能有地方进行混合液的配比。

4.2.2把电机与流量计对接，再把管道的一头插入到计量罐，另一头接到流量计上的卡槽内。

4.2.3把定位控制仪安装到操作室内，需要380伏的电源和带电压的沥青添加时的信号，最好是能接到添加沥青的电磁阀上以保证和沥青的同步性。

4.2.4电机的电源和流量仪的信号要由控制仪接出。

4.2.5调试控制仪：根据拌合楼拌合能力计算出每盘料需要添加多少公斤的温拌混合料，再以混合料的比重计算出体积（升）（温拌的流量计是以升为单位的）。在控制仪上以仪表面板上设置要求进行设置。

4.3试机

用一截短一点的管道一头接到流量计上，一头插在混合好的温拌料桶内，打开已经接好的设备试验一下是否运转正常。

4.4开始生产

如果以前没有生产刚刚开机的话，因为机器还是凉的，前两盘料的石料温度要稍稍的高一些，而后温度逐渐降到标准即可。具体情况视现场而定。

4.5摊铺、碾压程序

4.5.1摊铺

摊铺机熨平板需提前半小时预热，坚决避免摊铺面因过薄而出现拉带裂纹。在改性沥青或者较低气温施工时，应尽量避免在摊铺面进行人工补料等操作。温拌沥青混合料的粗细料离析和温度离析明显下降时，可以不采用转运车。

4.5.2碾压

根据混合料的级配类型，选择合理的压路机组合方式及碾压要求，以达到最佳效果。

4.5.2.1摊铺宽度不超过6m时需要配置2台钢轮压路机，1台轮胎压路机；摊铺宽度超过6m时采用2-4台钢轮压路机，2台轮胎压路机。

4.5.2.2气候条件不利因素多时，胶轮压路机进行初压有助于保证压实效果，但是为了避免轮迹需尽早安排钢轮振动压路机压实。

5.结论

通过对BMH-2型温拌剂数据比对，在取得可观经济效益的同时，能够有效地降低沥青路面的施工温度。因此，沥青路面低温施工外掺剂在公路养护中具有较高的使用价值和广阔的发展前景。

参考文献：

1.沥青路面低温施工料新技术研究与应用孔宪途

2.添加Sasobit的沥青与沥青混合料性能分析张悦，黄晓明