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温拌沥青混合料施工温度检测标准与性能关联研究

作者

王瑞

中交一公局第五工程有限公司S326 双岔至碌曲段公路工程SL1 标项目 甘肃省 747200

沥青路面施工技术在应用中还是存在高能耗、高污染等问题,为了解决此种问题温拌沥青混合料技术日益成熟。温拌沥青混合料主要就是通过添加温拌剂的方式进行处理,可以有效降低施工温度,减少能源消耗以及有害气体的排放,达到节能减排的目的。但是,温拌沥青混合料施工温度控制还是受到诸多因素的影响,因此如何探究科学的技术手段,是研究的重点。

1.温拌沥青混合料施工温度检测功能

温拌沥青混合料施工温度检测主要目的就是有效控制传统热拌沥青混合料拌合、压实温度产生的不良影响。

1.1 降低沥青粘度

温度是影响沥青粘度的主要因素,足够低的粘度可以充分保障集料包裹充分、搅拌均匀、工作性能良好,提高可压实性。

1.2 影响压实效果

压实是导致路面结构强度,提高耐久性的重要工序。同时,温度也会直接影响沥青润滑效果,进而影响混合料在碾压作用下的流动性,以及其密实性。

1.3 影响老化程度

随着温度越高,沥青混合料暴露的时间越长,这样则会导致沥青老化问题日益严重,而老化则会降低沥青柔韧性,影响沥青的粘结性,降低混合材料的抗疲劳性能,影响其抗低温开裂性能。

其中,路面的主要功能是满足运输需求。对此,路面结构对于高温稳定性、水稳定性以及耐久性、低温性能等不同需求严格。而在路面施工不同阶段的温度,都会影响沥青的粘度,和易性以及压实度等等。因此,必须要通过标准化的温拌沥青混合料施工温度检测,方可有效提高温拌沥青混合料施工质量。

2.施工温度检测标准的关键要素及其与性能的关联

2.1 拌和温度

施工中,沥青必须要充分覆盖全部集料的表面,这样则可以形成相对均匀的混合料。对此,在施工中要根据温拌技术类型、沥青的等级参数等进行动态调控,一般要比HMA 低 20–40C 。

在拌和作业中,如果拌合的温度过低,则会导致沥青的粘度相对较高,出现包裹不均匀的问题,进而形成“花白料”,这样则会造成水分容易入侵,出现水稳定性急剧下降、降低疲劳寿命,以及压实困难等诸多问题。反之,如果温度过高,则在一定程度上会直接的增加沥青短期老化风险,严重的会出现抗疲劳性能不足,抗开裂能力不足等长期耐久性不足的问题。

2.2 储存与运输温度

保障储存与运输温度适宜,方可避免出现温度骤降或者局部过热等问题。对此,在储料仓与运料车中要实现对各个位置的温度的动态预测。如果出现温度降低等变化,则会导致摊铺以及压实温度不足,降低压实效果的问题。温度不均也会导致摊铺之后路面温度不均匀,压实度不足,严重影响路面均匀性,降低了其长期性能。

2.3 摊铺与压实温度

保障混合料有着充足的流动性,可以顺利摊铺形成平整、均匀以及密实性符合要求的摊铺层,一般要保障其高于压实温度 5.15C 左右。如果温度过低,则会导致混合料粘稠,影响摊铺,容易出现离析、拉毛、不平整等问题。反之,如果温度过高,则会导致摊铺机熨平板粘料风险,影响平整度。其中,在压实中必须要保障沥青粘度处于最佳可压实范围内完成压实操作。

3.温拌沥青混合料施工温度检测标准研究重点与挑战

3.1 建立更精确的“温度-性能”定量关系模型

建立压实温度不足、空隙率增大、水稳定性的定量关系模型,构建多维度性能指标、连续温度变量数学关联模型,可以实现动态监控。

在应用中,主要就是通过参数体系扩展,解空隙率、冻融劈裂强度比、动态模量、疲劳寿命、车辙深度等核心性能指标参数变化的动态分析,充分了解压实温度、降温速率以及温度均匀性等不同的温度变量,利用非线性回归分析拟合温度-空隙率关系,在多元统计模型,分析温度与其他性能的交互效应分析,则可以了解其融合材料组成、环境温湿度等多变量模型输出示例。

在实验室中,主要就是通过设计梯度温度压实试件的方式进行性能数据测试,而在现场则主要利用红外热成像实测温度分布 + 取芯验证空隙率等方式进行处理,则可以充分校准模型精度。

3.2 压实工艺与温度的协同优化

通过温度窗口、压实参数的动态匹配,这样则可以有效解决温度合格但是压实度不足等问题。其关键技术主要就是技术如下:

建立温度-压实度-遍数关系数据库,预演不同工况下的碾压方案。通过边缘计算智能化决策,在压路机终端实时计算温度衰减速率,动态调整碾压速率,如果其温度每下降 5C ,其碾压速度降低了 0.5km/h 左右。其中温度精准控制技术,主要就是通过智能监测体系进行处理,构建更精确“温度-性能”定量关系模型。

3.4 性能验证与规范更新建议

实现温度控制标准升级,压实温度区间可以从单一阈值,如≥ 120C 则改为动态区间,并与材料类型充分融合。利用红外热成像检测,其低温区( <110C )面积占比 ≤10% 。而压实工艺智能化强制处理,重点工程强制通过红外 +IC 双控技术,其中压实度实时达标率 295% ;碾压方案主要通过数字预演系统验证,可以充分保障温度-工艺匹配性。其中,构建长期性能验证体系,其主要实验方法以及标准建议如表1 所示。

表1.长期性能验证体系

结束语:

温拌沥青混合料施工温度测量标准与性能之间有着密切的关系。合理控制拌和温度可以提高温拌沥青混合料的综合效率,也可以提高路用性能,增强压实度,提高稳定度,增强抗车辙能力。同时,在施工中,必须要基于材料特性对其进行针对性的优化处理。今后,随着温拌技术的持续化发展,施工温度检测标准以及性能评估也呈现精细化、智能化的发展特征,这样无疑为温拌利用混合料的应用提供了技术保障。

参考文献:

[1]刘海儒.面向公路施工的温拌沥青混合料配合比设计与效果评价[J].工程建设与设计,2025,(06):190-192.

[2]亓云佳,杨炎生,任瑞波,等.高固含量乳化沥青半温拌混合料制备及性能研究[J].石油沥青,2025,39(01):9-17.

[3]时培根.温拌环氧沥青混合料在公路施工中的应用[J].交通科技与管理,2025,6(04):106-108.