周志剛,熊奎元,羅根傳,2,俞文生，3,楊志峰，3

(1.長(zhǎng)沙理工大學(xué)　道路結(jié)構(gòu)與材料交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南　長(zhǎng)沙　410004; 2.廣西交通投資集團(tuán)有限公司，廣西　南寧　530000;3.江西省高速公路投資股份有限公司，江西　南昌　330000)

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Sasobit溫拌瀝青混凝土碾壓溫度離析研究

周志剛1,熊奎元1,羅根傳1,2,俞文生1，3,楊志峰1，3

(1.長(zhǎng)沙理工大學(xué)道路結(jié)構(gòu)與材料交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙410004; 2.廣西交通投資集團(tuán)有限公司，廣西南寧530000;3.江西省高速公路投資股份有限公司，江西南昌330000)

運(yùn)用紅外線(xiàn)熱像儀觀測(cè)了隧道不同部位的溫拌瀝青混凝土攤鋪面的碾壓溫度分布情況，分析了其溫度離析的不同分布狀況和溫度差異的形成原因,利用無(wú)核密度儀( PQI) 檢測(cè)分析了溫度離析對(duì)瀝青路面中面層壓實(shí)質(zhì)量的影響?，F(xiàn)場(chǎng)大量的檢測(cè)數(shù)據(jù)表明，溫拌瀝青混凝土碾壓溫度與其密度、壓實(shí)度、空隙率之間存在良好的線(xiàn)性相關(guān)關(guān)系?；趬簩?shí)質(zhì)量隨碾壓溫度變化的規(guī)律和壓實(shí)度、空隙率的施工質(zhì)量最低控制要求，建議溫拌瀝青混凝土的最低碾壓控制溫度宜為135 ℃。參照熱拌瀝青混凝土溫度離析的空隙率和密度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提出了溫拌瀝青混凝土不同溫度離析狀況時(shí)的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將溫度離析劃分為4種不同的離析程度：未離析、輕度離析、中度離析和重度離析，相應(yīng)的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分別為<4，4～11，11～17，>17 ℃。

道路工程；溫拌瀝青混凝土；無(wú)核密度儀；溫度離析；評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；碾壓溫度；壓實(shí)度；空隙率

0　引言

溫度離析是指熱拌瀝青混合料在運(yùn)輸、卸料和施工過(guò)程中由于熱量流失的不均衡而產(chǎn)生明顯的溫度差異，攤鋪到路面時(shí)，局部區(qū)域的物料溫度甚至低于瀝青混合料所需的攤鋪溫度。低溫時(shí)瀝青混合料流動(dòng)性較差，不能被壓實(shí)，從而造成攤鋪表面的不平整，一些較冷區(qū)域的混合料還可能冷卻結(jié)塊。碾壓時(shí)，結(jié)塊物料可能會(huì)承受壓路機(jī)的全部重量而超載碎裂并出現(xiàn)裂紋，造成混合料不能碾壓成型，破壞路面結(jié)構(gòu)，影響路面強(qiáng)度[1-3]。近年由于節(jié)能減排的需求，溫拌瀝青路面技術(shù)在國(guó)內(nèi)外引起重視。溫拌瀝青混合料是一種新型的瀝青混合料，其施工溫度介于熱拌瀝青混合料與冷拌瀝青混合料之間，屬于一種降低能源消耗、減少污染氣體排放的環(huán)保型新材料。它通過(guò)摻加溫拌劑能在更低的溫度下拌和、攤鋪及壓實(shí)，可具有與相應(yīng)的熱拌瀝青混合料一致甚至更優(yōu)的路用性能，從而降低了生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗和煙塵等廢棄物的排放量[4-7]。由于降低了瀝青混合料施工溫度，溫拌瀝青混合料攤鋪碾壓時(shí)可保證壓實(shí)質(zhì)量的適宜溫度區(qū)間，與熱拌瀝青混合料相比較為狹窄，更易引起溫度離析問(wèn)題。但目前尚無(wú)關(guān)于溫拌瀝青混合料溫度離析的研究，更無(wú)其溫度離析的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。以往對(duì)于瀝青路面溫度離析的監(jiān)測(cè)一般主要是借助紅外溫度槍和插入式溫度計(jì)對(duì)攤鋪區(qū)域不同部位取點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)溫度觀測(cè)和記錄，這種方式難以快速準(zhǔn)確有效地判斷攤鋪區(qū)域是否產(chǎn)生較大溫度差異。為此，有研究者建議可用紅外線(xiàn)熱像儀和無(wú)核密度儀有效地進(jìn)行瀝青路面施工溫度監(jiān)測(cè)與壓實(shí)度控制[8-12]。本文結(jié)合高速公路溫拌瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)施工，借助先進(jìn)的溫度測(cè)試設(shè)備紅外線(xiàn)熱像儀監(jiān)測(cè)溫拌瀝青混凝土施工溫度，并通過(guò)無(wú)核密度儀進(jìn)行大范圍的密度、空隙率檢測(cè)，配合現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣測(cè)試空隙率、密度等指標(biāo)，評(píng)價(jià)碾壓溫度對(duì)溫拌瀝青層壓實(shí)質(zhì)量的影響，分析溫拌瀝青路面溫度離析狀況及其成因，提出適宜的溫拌瀝青混凝土最低碾壓控制溫度，建立其溫度離析的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，彌補(bǔ)現(xiàn)有溫拌瀝青路面技術(shù)的不足，以指導(dǎo)溫拌瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)施工。

1　溫拌瀝青路面試驗(yàn)路情況

溫拌瀝青路面試驗(yàn)路面為某高速公路路面工程N(yùn)O.A合同段一隧道及其附近瀝青路面的中面層，全長(zhǎng)1 160 m。本研究針對(duì)所依托高速公路隧道比例大、隧道長(zhǎng)度長(zhǎng)的特點(diǎn)，在隧道瀝青混凝土鋪裝中引入瀝青混合料溫拌技術(shù)，減少燃料能源的消耗，同時(shí)降低混合料拌和溫度，減少煙塵，保護(hù)環(huán)境，改善隧道內(nèi)的施工條件，最大限度地保護(hù)施工人員的健康。

隧道路面中面層采用6 cm中粒式AC-20溫拌瀝青混凝土。瀝青為SBS(I-D)改性瀝青，其性能指標(biāo)試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如表1所示。集料為石灰?guī)r，其中粗集料壓碎值為20.6%，針片狀顆粒含量為9.6%，含泥量為0.4%，分為3檔規(guī)格，分別為9.5～19，4.75～9.5，2.36～4.75 mm，其吸水率分別為0.30，0.37，0.47，表觀相對(duì)密度分別為2.723，2.725，2.720，毛體積相對(duì)密度分別為2.701，2.698，2.686。細(xì)集料為石灰?guī)r加工所得的石屑，規(guī)格為0～2.36 mm，表觀相對(duì)密度為2.673。填料為石灰?guī)r礦粉，表觀相對(duì)密度為2.695。SBS改性瀝青混合料AC-20的礦料組成摻配比例為:1#粗集料∶2#粗集料∶3#粗集料∶4#細(xì)集料∶礦粉=35∶30∶6∶28∶1，其級(jí)配組成和馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果分別如表2、表3所示。

表1　SBS(I-D)改性瀝青的技術(shù)性能試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)室內(nèi)性能對(duì)比試驗(yàn)選用溫拌劑Sasobit，其摻量為瀝青用量的3%。它是由德國(guó)Sasol-Wax公司于1997年研發(fā)，外觀為白色或淡黃色固體小顆粒，屬于一種新型聚烯烴類(lèi)瀝青普適改性劑，為有機(jī)降黏型溫拌劑。其機(jī)理為加入低熔點(diǎn)的有機(jī)添加劑到瀝青或者混合料中，溫拌劑熔化后在瀝青中起到潤(rùn)滑作用，降低了瀝青的黏度，從而降低瀝青混合料拌和溫度。其密度為0.9 g/cm3，熔點(diǎn)為115 ℃，閃點(diǎn)為286 ℃，135 ℃黏度為5.47×10-3Pa·s，150 ℃ 黏度為3.26×10-3Pa·s。

表2　AC-20級(jí)配組成

表3　AC-20最佳瀝青用量及其它性能指標(biāo)

AC-20溫拌瀝青混凝土中面層施工時(shí)采用1臺(tái)福格勒super2100型履帶式瀝青攤鋪機(jī)攤鋪。其碾壓工序?yàn)椋撼鯄?，用戴納派克624雙鋼輪壓路機(jī)(12 t)靜壓1遍；復(fù)壓，用戴納派克624雙鋼輪壓路機(jī)(12 t)振壓3～4遍，用徐工XP-303膠輪壓路機(jī)(29 t)碾壓2～3遍；終壓,用戴納派克624雙鋼輪壓路機(jī)(12 t)靜壓2遍。

2　現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及其結(jié)果分析

溫拌瀝青混凝土在攤鋪碾壓過(guò)程中，由于攤鋪前其混合料在攤鋪機(jī)中進(jìn)行了二次攪拌，攤鋪溫度的離析情況不明顯，所以在整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)施工中，重點(diǎn)對(duì)碾壓溫度(初壓溫度)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。首先使用紅外線(xiàn)熱像儀結(jié)合紅外溫度槍對(duì)攤鋪面的碾壓溫度分布情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，記錄不同溫度離析情況。待碾壓完成后，使用無(wú)核密度儀檢測(cè)相應(yīng)位置的密度、空隙率，并進(jìn)行必要的鉆芯取樣以比對(duì)校正。最后，對(duì)比紅外線(xiàn)熱像儀圖片與無(wú)核密度儀數(shù)據(jù)，分析溫度離析對(duì)路面質(zhì)量的影響。先后檢測(cè)了215個(gè)點(diǎn)的碾壓溫度、密度、壓實(shí)度和空隙率。有關(guān)的試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果例舉如圖1和表4所示。

(1)隧道右洞K54+910,見(jiàn)圖1(a)。圖中出現(xiàn)了一條很明顯的深紅色帶狀離析區(qū)域，它與相鄰高溫區(qū)溫度相差15 ℃，此離析帶空隙率普遍偏大，壓實(shí)效果不理想。產(chǎn)生這種離析帶的原因是攤鋪出來(lái)的路面溫度沿路線(xiàn)方向呈條狀分布，深紅色帶狀離析區(qū)域粗集料堆積，沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)的碾壓，導(dǎo)致礦料間的空隙較大，散熱速度比其他區(qū)域快。

(2)隧道右洞K55+020，見(jiàn)圖1(b)。圖中點(diǎn)a和點(diǎn)e的溫度分別為116.1，135.8 ℃，兩者相差19.7 ℃，并且其他區(qū)域的溫度分布不均勻，存在著溫度離析現(xiàn)象。對(duì)應(yīng)紅外線(xiàn)熱像儀所測(cè)位置，應(yīng)用無(wú)核密度儀測(cè)得的密度、空隙率(如表4所示)表明，在溫度存在明顯差異的部位，瀝青面層的密度隨碾壓溫度的升高呈增大的趨勢(shì)。該處出現(xiàn)多個(gè)溫度離析的原因是瀝青混合料在車(chē)上出現(xiàn)溫度離析，并且攤鋪機(jī)啟動(dòng)不久，二次攪拌不夠均勻。

(3)隧道右洞K55+080，見(jiàn)圖1(c)。圖中攤鋪區(qū)域內(nèi)碾壓溫度均較高，溫度差別約在10 ℃左右。表4中數(shù)據(jù)表明，相對(duì)較低溫度的區(qū)域密度變化不大，與周邊溫度較高區(qū)域的面層密度比較接近，溫度離析不明顯。它與其他溫度較高區(qū)域處于同一個(gè)碾壓帶上，在壓路機(jī)相同壓實(shí)功的作用下，無(wú)論溫度較高或較低的區(qū)域，溫拌瀝青混凝土面層的松鋪壓縮比相同，所以密度變化不大。

(4)隧道左洞K55+727，見(jiàn)圖1(d)。圖中整個(gè)攤鋪區(qū)域溫度比較均勻，溫度也較高，沒(méi)有發(fā)生溫度離析。表4中檢測(cè)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)碾壓溫度在144 ℃ 以上時(shí)，路面壓實(shí)情況良好。整個(gè)路段施工溫度比較均勻，主要是由于溫拌瀝青混凝土攤鋪之前進(jìn)行了二次拌和，并嚴(yán)格按照碾壓工序施工，基本消除了溫度離析，效果明顯。

(5)隧道左洞K55+790，見(jiàn)圖1 (e)。圖中顯示碾壓過(guò)程中距離左側(cè)0.5～2.5 m區(qū)域，較兩側(cè)溫度要高。由于瀝青混合料在行駛過(guò)程中，卡車(chē)周邊的混合料溫度大幅降低，但由于導(dǎo)熱性能低的緣故，熱量從混合料堆的中心向四面?zhèn)鲗?dǎo)的速度相當(dāng)緩慢。當(dāng)卡車(chē)抵達(dá)攤鋪現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，卡車(chē)周邊物料的溫度就會(huì)大大低于物料中部的溫度，出現(xiàn)溫度離析。

(6)隧道左洞K52+810，見(jiàn)圖1(f)。圖中顯示路表面的物料有冷卻現(xiàn)象。因?yàn)闉r青混合料在運(yùn)輸車(chē)上與車(chē)發(fā)生熱傳遞，加上隨著時(shí)間增加，整體溫度在降低，卸料過(guò)程中，車(chē)廂中部的物料因溫度高、黏性低首先被卸到攤鋪料斗中，而靠近車(chē)廂壁的物料總是最后落在料斗的兩側(cè)和頂部；高溫物料又是最先攤鋪到基層上，而低溫混合料被延時(shí)到最后攤鋪。這個(gè)過(guò)程進(jìn)一步加劇了瀝青混合料溫度的不均勻性，溫度的離析更加嚴(yán)重，而且每輛車(chē)的運(yùn)輸和卸料都會(huì)出現(xiàn)這種離析現(xiàn)象。所以合理確定拌和時(shí)間和拌和工藝是非常重要的。

(7)隧道左洞K52+940，見(jiàn)圖1(g)。圖中料車(chē)到后繼續(xù)攤鋪，出現(xiàn)了兩個(gè)溫度帶，有明顯的橫向分界線(xiàn)。由于拌和站拌和能力不足，運(yùn)料汽車(chē)故障，造成攤鋪現(xiàn)場(chǎng)供料跟不上攤鋪要求而引起攤鋪機(jī)停機(jī)等料，這時(shí)攤鋪出來(lái)的混合料會(huì)發(fā)生急劇降溫，特別是熨平板后面一段，壓路機(jī)不能緊跟碾壓?？諝饨佑|面大，降溫快，從而可以明顯看出等料前的溫度差異。

圖1　碾壓區(qū)域紅外線(xiàn)圖像(單位：℃)Fig.1　Infrared imagery of rolling area(unit:℃)

檢測(cè)位置碾壓溫度/℃密度/(kg·m-3)1234平均值計(jì)算理論最大密度/(kg·m-3)壓實(shí)度/%空隙率/%隧道右洞K54+910141.724532437244924412445142.624502443245124482448127.623852381238223882384130.124092399240224062404256695.34.795.44.692.97.193.76.3隧道右洞K55+020114.922992305231623122308116.123292333232923252329127.923912382237923962387130.023972400240824032402135.824212413243124232422256690.010.090.89.293.16.993.66.494.45.6隧道右洞K55+080130.324162400241524012408121.623862388240224002394126.424022411241523882404135.324112415242824302421256693.96.193.36.793.86.294.45.6隧道左洞K55+727144.524482441244324482445147.024492449244724472448149.924502451245524562453151.324602456245524612458256695.34.795.44.695.64.495.84.2

續(xù)表4

從圖2可以看出，瀝青下面層AC-20的芯樣密度與PQI密度的相關(guān)系數(shù)R2為0.989 5，說(shuō)明使用無(wú)核密度儀PQI用于檢測(cè)瀝青中面層AC-20密度的結(jié)果是可靠的。

圖2　芯樣密度與PQI密度的關(guān)系Fig.2　Relationship between core sample density and PQI density

圖3　碾壓溫度與密度、空隙率、壓實(shí)度的關(guān)系Fig.3　Relationship between rolling temperature and density/voids/compactness

3　溫拌瀝青混凝土碾壓控制溫度及溫度離析判定標(biāo)準(zhǔn)

3.1溫拌瀝青混凝土物理指標(biāo)分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的溫拌瀝青混凝土表面碾壓溫度與空隙率數(shù)據(jù)，繪制碾壓溫度與密度、空隙率、壓實(shí)度以及碾壓溫度差與密度差、空隙率差、壓實(shí)度差等關(guān)系曲線(xiàn)如圖3和圖4所示。其中有關(guān)參量差值為其全試驗(yàn)路段的平均值與實(shí)測(cè)值之差，碾壓溫度、空隙率、密度的平均值分別為138 ℃,5.2%,2 433 kg/m3。由圖可知，隨著碾壓溫度的增加，溫拌瀝青混凝土的密度、壓實(shí)度逐漸增大，空隙率降低。當(dāng)碾壓溫度在110～134 ℃區(qū)間時(shí)，碾壓溫度與密度、空隙率、壓實(shí)度具有良好的線(xiàn)性相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)平方值R2均為0.963 8。當(dāng)碾壓溫度超過(guò)134 ℃ 或者低于110 ℃時(shí)，密度、空隙率、壓實(shí)度隨碾壓溫度的變化偏離了總體線(xiàn)性規(guī)律。這是由于隨著碾壓溫度的上升，空隙率變小，路面越密實(shí)，此后路面也越來(lái)越難以繼續(xù)壓實(shí)；而隨著碾壓溫度的降低，溫度離析程度的加重，空隙率急劇增大，路面壓實(shí)度急劇降低。

圖4　碾壓溫度差與密度差、空隙率差、壓實(shí)度差的關(guān)系Fig.4　Relationship between rolling temperature difference and density difference/voids difference/compactmes difference

3.2溫拌瀝青混凝土碾壓控制溫度

圖5　AC-20溫拌瀝青混合料空隙率隨擊實(shí)溫度的變化Fig.5　Voids of AC-20 warm mixed asphalt varying with compaction temperature

3.3溫拌瀝青混凝土溫度離析評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

為了控制溫度離析，人們針對(duì)熱拌瀝青混凝土溫度離析的評(píng)價(jià)指標(biāo)及其標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展了一系列的研究工作，所提出的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括表面構(gòu)造深度(比值)、空隙率(空隙率差)、密度(密度差)、碾壓溫度差等，如2000年美國(guó)國(guó)家交通委員會(huì)(TRB)設(shè)立了研究項(xiàng)目“熱拌瀝青混合料路面的離析”(NCHRP 441)，由美國(guó)國(guó)家瀝青研究中心承擔(dān)該課題的研究[14]，提出了溫度離析的碾壓溫度差評(píng)價(jià)指標(biāo)及其標(biāo)準(zhǔn)，如表5所示。

表5　熱拌瀝青混凝土溫度離析的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

若按此標(biāo)準(zhǔn)，圖1(a)中離析帶為輕度離析；圖1(b)和圖1(f)所示區(qū)域達(dá)到中重度離析，圖1(c)中除個(gè)別點(diǎn)為嚴(yán)重離析外，一般為輕中度離析；圖1(d)所示區(qū)域未出現(xiàn)離析；圖1(e)中局部區(qū)域達(dá)到中度離析；圖1(g)中局部區(qū)域達(dá)到輕度離析。此外溫拌瀝青混凝土試驗(yàn)路大部分區(qū)域均未出現(xiàn)溫度離析現(xiàn)象。但由于溫拌瀝青混凝土施工溫度相對(duì)較低，適宜的碾壓溫度范圍相對(duì)較窄，有必要研究提出專(zhuān)門(mén)針對(duì)溫拌瀝青混凝土的溫度離析評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

美國(guó)在提出碾壓溫度差評(píng)價(jià)指標(biāo)及其標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，還提出不同離析情況下空隙率的變化范圍[14]，如表6所示。溫度離析評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)能反映碾壓溫度的變化對(duì)瀝青路面壓實(shí)質(zhì)量以及路面強(qiáng)度等路用性能的影響程度，以達(dá)到改善施工條件、提高施工質(zhì)量的目的。故可以參照美國(guó)提出的熱拌瀝青混凝土不同溫度離析程度時(shí)的空隙率變化范圍，確定溫拌瀝青混凝土溫度離析的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。由此根據(jù)圖4(b)示意的溫拌瀝青混凝土碾壓溫度差與空隙率差之間的關(guān)系，可以得到溫拌瀝青混凝土溫度離析的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其中嚴(yán)重離析時(shí)碾壓溫度差為30 ℃，此值超過(guò)了表5中所列的21 ℃標(biāo)準(zhǔn)，與溫拌瀝青混凝土施工控制溫度范圍相對(duì)較窄的現(xiàn)實(shí)不相一致。其原因主要在于與美國(guó)空隙率差計(jì)算的基準(zhǔn)值為未離析區(qū)的空隙率的做法不同，此處是以平均空隙率5.2%為基準(zhǔn)值，如以空隙率差2%為未離析標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，實(shí)際空隙率達(dá)到7.2%，接近于非排水性瀝青路面空隙率8%的臨界值，即易于產(chǎn)生水損害的危險(xiǎn)空隙率范圍。因此，不應(yīng)以平均空隙率作為空隙率差計(jì)算的基準(zhǔn)值。Mary S G提出熱拌瀝青混凝土空隙率在3%～5%之間時(shí)為未離析狀況[15]，若以3%和中值4%作為空隙率基準(zhǔn)值，則可分別得到基于空隙率差的溫拌瀝青混凝土溫度離析的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并提出綜合推薦標(biāo)準(zhǔn)，如表7所示。

表6　熱拌瀝青混凝土溫度離析的空隙率差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表7　基于空隙率差的溫拌瀝青混凝土溫度離析的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)圖3(a)所示，溫拌瀝青混凝土碾壓溫度與密度之間的相關(guān)性較強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)平方R2為0.963 8，呈現(xiàn)出良好的線(xiàn)性相關(guān)性。故可以參照江蘇省交通科學(xué)研究院針對(duì)熱拌瀝青混凝土提出的密度差離析評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[8](如表8所示)，根據(jù)圖4(a)所示的溫拌瀝青混凝土碾壓溫度差與密度差之間的線(xiàn)性關(guān)系，確定溫拌瀝青混凝土溫度離析的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表9所示。與表5所示的熱拌瀝青混凝土溫度離析碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相比，以密度差為依據(jù)得出的溫拌瀝青混凝土溫度離析的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)范圍縮窄了2～4 ℃。顯然，這一結(jié)果與溫拌瀝青混凝土施工控制溫度范圍相對(duì)較窄的現(xiàn)實(shí)是一致的。Mary S G提出熱拌瀝青混凝土空隙率在9%以上屬于嚴(yán)重離析[15]，參照此標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)圖3(b)可得對(duì)應(yīng)的碾壓溫度為119.62 ℃，即碾壓溫度差為18.38 ℃，接近于表9中嚴(yán)重離析的標(biāo)準(zhǔn)，但與表7的推薦值19 ℃ 一致。

表8　熱拌瀝青混合料溫度離析的密度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表9　基于密度差的溫拌瀝青路面溫度離析的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

以表9所示標(biāo)準(zhǔn)重新評(píng)價(jià)圖1所示區(qū)域的溫度離析情況，可以發(fā)現(xiàn)，圖1(a)中離析帶為中度離析；圖1(b)所示區(qū)域?yàn)橹兄囟入x析；圖1(c)中除個(gè)別點(diǎn)為嚴(yán)重離析外，一般為輕中度離析；圖1(d)所示區(qū)域未出現(xiàn)離析；圖1(e)中局部區(qū)域達(dá)到嚴(yán)重離析；圖1(f)所示區(qū)域達(dá)到嚴(yán)重離析；圖1(g)中局部區(qū)域達(dá)到中度離析。除圖1(d)所示區(qū)域外，離析程度均有所加重。

由于溫拌瀝青混凝土壓實(shí)質(zhì)量好壞對(duì)碾壓溫度變化較為敏感，易產(chǎn)生溫度離析，在制訂溫度離析評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)宜要求嚴(yán)格。因此，綜合比較表7和表9結(jié)果，推薦溫拌瀝青混凝土溫度離析的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表10所示。

表10　溫拌瀝青路面溫度離析的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(推薦)

4　結(jié)論

本文結(jié)合長(zhǎng)隧道溫拌SBS改性瀝青路面施工，利用紅外線(xiàn)熱像儀和無(wú)核密度儀分別檢測(cè)了溫拌瀝青混合料的碾壓溫度和密度、空隙率、壓實(shí)度，分析了其溫度離析情況及其產(chǎn)生的原因。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)分析，建議溫拌SBS改性瀝青混合料施工的最低碾壓控制溫度宜為135 ℃，相比同樣條件下的熱拌SBS改性瀝青混合料，碾壓溫度下降了15 ℃(規(guī)范規(guī)定的最低溫度)及30 ℃(實(shí)際施工溫度)。最后提出了基于空隙率差和密度差標(biāo)準(zhǔn)的溫拌瀝青混合料溫度離析的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，溫拌瀝青混合料溫度離析可劃分為4種不同的離析程度：未離析、輕度離析、中度離析和重度離析，相應(yīng)的碾壓溫度差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分別為<4，4～11，11-17，>17 ℃。

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Research of Rolling Temperature Segregation of Sasobit Warm Mixed Asphalt Concrete

ZHOU Zhi-gang1，XIONG Kui-yuan1，LUO Gen-chuan1,2，YU Wen-sheng1,3，YANG Zhi-feng1,3

(1.Key Laboratory of Road Structure and Material of Ministry of Transport,Changsha University of Science and Technology， Changsha Hunan 410004，China;2.Guangxi Transport Investment Group Co.,Ltd.，Nanning Guangxi 53000，China; 3.Jiangxi Provincial Expressway Investment Group Co.,Ltd.，Nanchang Jiangxi 330000，China)

We observed the distribution of rolling temperature of warm mixed asphalt paving at different positions of tunnel by using infrared thermal imager,and analyzed different distributions of the temperature segregation and the reasons of temperature difference.By using non-nuclear density gauge,the influence of temperature segregation on compaction quality of middle surface course of asphalt pavement is detected and analysed.A lot of testing data indicates that (1) there is a good linear relationships between rolling temperature of warm mixed asphalt concrete and its density,compaction degree,and voids.According to the rule of compaction quality varying with rolling temperature,and the minimum control requirements of construction quality of degree of compaction and voids,the minimum rolling temperature of the warm mixed asphalt is suggested to be controlled at 135 ℃.Referring to the temperature segregation evaluation criteria of voids and density difference of hot mixed asphalt,the rolling temperature difference evaluation criterion of warm mixed asphalt at different temperature segregation levels is suggested,namely,the temperature segregation can be divided into 4 levels which are:not segregation,mild segregation,moderate segregation and severe segregation,and the corresponding rolling temperature difference evaluation criteria are <4 ℃,4-11 ℃,11-17 ℃ and >17 ℃ respectively.

road engineering:warm mixed asphalt concrete;non-nuclear density gauge;temperature segregation;evaluation criterion;rolling temperature;compactness;voids

2015-01-15

江西省交通科技計(jì)劃項(xiàng)目(2011C0063);廣西交通科技計(jì)劃項(xiàng)目(桂交科教發(fā)[2013]100號(hào))

周志剛(1966-)，男，湖南長(zhǎng)沙人,教授，博士生導(dǎo)師.(zhou_zgcs@sina.com)

10.3969/j.issn.1002-0268.2016.01.003

U416.21

A

1002-0268(2016)01-0014-08