低温和大温差环境下沥青路面的施工技术研究

一、技术简介

为了提高低温及大温差环境下的压实质量，改善压实均匀性，必须拓宽沥青混合料的可压实温度区间。通过本技术，可有效延长沥青混合料的有效压实时间，进而在低温或大温差条件下压实。

二、成果优势/拟解决问题

（1）建立了基于通用CAE软件的一维沥青路面铺筑温度场仿真模型。该模型的特点是采用在铺筑过程中随碾压次数和温度而改变的材料热物性，以及随施工表面温度和压实遍数动态变化的对流、有效辐射和洒水三种边界换热条件，同时层厚在铺筑过程中随碾压次数非连续变化。仿真模型准确，试验结果与观测结果一致。

（2）揭示了沥青路面低温铺筑热扩散影响因素的敏感性。环境因素对热扩散的影响敏感性排序为：风速>气温>底层温度>天空阴晴状态>太阳辐射强度；铺层影响因素的排序为：厚度>初始温度>铺层材料热物性；与热态沥青层相接的底层材料热物性对热扩散过程有明显影响；施工工艺对温度衰减规律无显著影响。

（3）研究了适于低温环境施工的宽域温度施工沥青混合料技术。混合料技术改进方向确定为保持高温拌合并降低允许碾压温度，同时提出用沥青阶段降粘技术实现上述研究目的。通过沥青阶段降粘技术实现混合料热拌后维持温铺性的技术原理是平衡拌合－铺筑－使用三个阶段的沥青粘滞作用影响。通过对不同降粘技术的原理分析与试验，降粘剂对拌合温度的降幅和压实温度的降幅并非相等，相对乳化、发泡、高熔点相变降粘机理，稀释机理降粘技术具有更好的热拌-温铺的技术可行性。研究采用稀释+表面活性结合的方式降低沥青（及混合料）的高温黏度，通过室内和现场试验验证了这种效果，复配剂能使高温拌合的基质和改性沥青混合料的最佳压实温度相对降低20℃以上，即可压实温度范围扩展20℃，相应有效压实时间在低温环境下明显延长。同时，混合料的服役性能在养护后和普通沥青混合料持平。

（4）研究了适于低温环境施工的工艺技术。基于统筹原理，以摊铺设备为第一主导机械，研究了高效率机群配套技术。通过采用高效率压实设备和高效率机群配套技术，可以在现有条件下尽量缩短铺筑时间，保证混合料在低温环境下的有效压实时间内完成压实。基于厚度对铺层温度衰减规律具有极大的影响，分析了双层同摊铺技术对低温施工环境的适应性。

三、联系方式

有合作意向的企业请联络北林区工业信息科技局，电话：0455-8106381、0455-8106380。