[发明专利]Evotherm温拌沥青混合料的马歇尔设计方法

说明书

 

技术领域

    本发明属于材料技术领域，具体涉及到Evotherm温拌沥青混合料的马歇尔设计方法。

背景技术

    温拌沥青混合料的研究起源于欧洲，通过加入添加剂的方法，在保持热拌沥青混合料优良路用性能和施工质量的同时，有效降低了沥青混合料的拌和、施工温度，拌和温度，一般可降至120℃～150℃，摊铺碾压温度在100℃～130℃即可保证施工质量。由于温拌沥青混合料在降低能源消耗和保护环境方面的优越性，得到了各国公路工作者的广泛关注。

    Evotherm温拌剂，是美国新开发的一项新技术，Evotherm采用了化学外加剂和沥青分散技术。它的化学外加剂包含了乳化剂、提高裹覆能力、提高混合料和易性、提高粘附力等多种作用的改性剂。

    2003年，作为全球主要的乳化剂供应商，美国MeadWestvaco公司基于其路面用表面活性技术平台开发了Evotherm，2003年11月，该技术首次在南非实施试验段。此后，该技术在全球不断积累应用经验的基础上，经过了1次工艺革新，2次产品升级，技术趋于成熟。2007年底开始，技术应用全面转入规模化阶段。2003年～2007年1上半年，Evotherm技术采用的是乳化沥青添加模式，即将添加剂首先作为乳化剂生产一种高残留物(70%)乳化沥青，将该乳化沥青通过沥青管路投放到拌和锅进行拌和，混合料的设计方法是运用旋转压实仪经验法进行设计，该种混合料最大的好处是水、沥青、添加剂在乳化沥青已经达到了充分的混合。然而，尽管项目实施都很成功，但乳化沥青的保温(80℃)和与

现有热沥青管路的配合，在实际施工中遇到了巨大的困难，而且过大的水量也极大地降低了节能效果。另外，由于添加剂首先要求有乳化作用，沥青首先要求能乳化，也限制了材料对路用性能的适应性。

   2007年开始，采用直投式(DAT)添加模式，混合料设计方法还是以旋转压实仪经验法进行设计，现场生产时，直接运用乳化剂水溶液，在沥青和集料拌和过程中喷入该溶液(添加剂通过简易的独立系统送入拌和锅)，经充分搅拌后生产温拌混合料。直投式的采用，极大地增大了添加剂供应的便利性，同时由于引入的水量仅相当于乳化沥青模式的10%～20%，节能效果更加明显。对材料和沥青几乎没有选择性。对设备和材料均适应性，使得Evotherm与现有沥青混合料技术体系实现了无缝链接。Evotherm的混合料操作温度比同型号热拌沥青混合料,普遍下降30%～60%。

   2010年初，Evotherm温拌沥青的出现，使温拌沥青更迈向一个新台阶，混合料设计方法还是以旋转压实仪经验法进行设计，在沥青生产厂直接添加温拌剂到普通沥青中，形成成品Evotherm温拌沥青，大大节省了在现场安装温拌剂泵送器的环节，使温拌沥青混合料的应用范围更为广阔。但到此时没有一套成熟的马歇尔设计法。

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是提供一种Evotherm温拌沥青混合料的马歇尔设计方法，该方法克服了温拌沥青混合料直接运用热拌沥青混合料马歇尔设计方法不能击实的问题，用其指导温拌沥青路面的压实度将更为准确。

    本发明的技术方案：一种Evotherm温拌沥青混合料的马歇尔设计方法，它包括以下步骤：

   (1) 选用热拌沥青混合料的马歇尔法设计温拌混合料的级配和油石比；

(2) 沥青温度选择热拌沥青混合料的沥青温度，调节集料温度在130～180℃进行车辙板试验，以热拌混合料车辙板钻芯试件的毛体积密度为标准，对不同温度温拌混合料车辙板钻芯确定温拌沥青混合料的集料温度和压实温度；

(3) 以步骤(2)中确定的集料温度和压实温度进行温拌混合料的高温、低温、水稳定性试验，以热拌混合料的技术指标进行评价，从而得出设计要求的Evotherm温拌沥青混合料。

    本发明与现有技术相比具有以下有益效果：1.本发明提出温拌沥青混合料可以运用热拌混合料马歇尔设计法间接设计，克服了温拌沥青混合料直接运用热拌沥青混合料马歇尔设计方法不能击实的问题；2.本设计方法选用车辙板钻芯试样来测定混合料的毛体积密度，由于钻芯芯样侧表与沥青路面钻芯芯样同为钻芯表面，用其指导温拌沥青路面的压实度将更为准确；3.克服了温拌沥青在没有旋转压实试验仪时不能设计温拌沥青混合料的情况，进一步使温拌沥青混合料马歇尔设计方法更加完善化。

具体实施方式

    一种Evotherm温拌沥青混合料的马歇尔设计方法，它包括以下步骤：