科技成果

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成果名称: 温拌橡胶沥青混合料设计与施工关键技术研究

成果登记号: 9612017Y0091

第一完成单位: 中铁十局集团西北工程有限公司

联 系 人: 周益辉

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 新能源与高效节能

应用行业: 建筑业

成果简介:

    1、课题来源与背景:

    陕西省交通运输厅《关于下达2014年度交通运输科研项目计划的通知》(陕交函[2014]577号),《温拌橡胶沥青混合料设计与施工关键技术研究》,合同编号:14-02K。

    2、技术原理及性能指标:

    通过开展温拌橡胶沥青混合料设计与施工关键技术的研究,在研究橡胶沥青混合料技术的同时,把绿色环保的WMA技术结合进去,形成系统的温拌橡胶沥青混合料设计与施工关键技术。这既满足我国对节能减排的环保要求,利于节约能源、降低成本,又能防止橡胶沥青的老化,提高路面使用性能,还能提高沥青混合料的工作性,利于施工。

    1)主要性能指标包括:①温拌橡胶沥青混合料的设计参数;②温拌橡胶沥青混合料的路用性能评价指标;③温拌橡胶沥青混合料优化的施工工艺与施工参数;④降低橡胶沥青混合料的生产、摊铺和碾压温度20~30℃。

    2)Sasobit温拌剂降低了橡胶沥青的高温黏度,提高了软化点,但降低了橡胶沥青的5℃延度;EWMA-3G等化学活性温拌剂对橡胶沥青性能的影响较小。采用将Sasobit或EWMA-3G温拌剂直接加入成品橡胶沥青中的工艺效果较好。Sasobit温拌剂不但能够降低橡胶沥青的黏度,还可以使橡胶沥青的黏度在有效施工时间内更加稳定。

    3)利用变温击实马歇尔试验法研究得到了Sasobit、EWMA-3G等四种温拌剂对于温拌橡胶沥青SMA混合料的击实效果,确定了温拌橡胶沥青SMA混合料适宜的温拌剂种类、掺量、施工温度等温拌工艺,对于橡胶沥青SMA路面的温拌施工具有指导意义。

    4)Sasobit温拌橡胶沥青混合料路面的施工,除了增加Sasobit温拌剂添加环节和调整施工温度外,其他施工工艺基本与普通热拌橡胶沥青混合料相同。

    5)Sasobit温拌橡胶沥青SMA混合料的路用性能满足施工技术要求,浸水残留稳定度、冻融劈裂抗拉强度比、动稳定度和低温小梁破坏弯拉应变适宜作为Sasobit温拌橡胶沥青SMA混合料的性能评价指标。

    6)采用粘温曲线法和变温度击实马歇尔试验法确定了温拌橡胶沥青混合料的拌和温度和压实温度,与热拌相比,橡胶沥青混合料的生产、摊铺和碾压温度降低20℃~30℃,降温效果明显。

    3、技术的创造性与先进性

    1)完善了我国现有的橡胶沥青性能指标评价体系和试验方法。2)研究了常用温拌剂对橡胶沥青性能及黏度稳定性的影响规律,优选了温拌橡胶沥青的温拌剂及其添加工艺。3)提出了基于变温击实马歇尔试验的温拌橡胶沥青混合料拌和温度确定方法。4)铺筑了实体工程,实现了比相应热拌橡胶沥青混合料施工温度降低20~30℃的要求,效果良好。

    4、应用情况及存在的问题:

    温拌橡胶沥青混合料施工技术具有众多优点,顺应时代发展的潮流,在全球呼唤节能降排、温拌混合料技术趋热的大背景下,该技术应用前景明朗,具有显著的经济效益和社会效益。该技术适用于各种等级沥青路面的施工领域,尤其是对节能减排、环保要求较高,以及施工工期紧、冬季时间较长的寒区路面的施工场合。

    由于项目依托工程施工工期紧,未能采用温拌剂自动添加装置,而是采用的人工计量添加方式,采用温拌技术的经济和技术效益未能体现得足够充分,希望后续再继续依托相关的橡胶沥青施工工程项目,将该课题的研究成果进一步丰富、完善。