温拌沥青混合料施工技术在高速公路施工中的应用：技术原理、优势与工程实践
作者与发表信息 本文作者为李光振，其所属机构为山东交发工程设计咨询有限公司（山东省东营市）。文章发表于《工程建设与设计》期刊，具体刊期及发表日期信息由文章末尾的收稿日期（2025-04-21）及文章编号（1007-9467(2025)12-0231-03）可知，应为2025年第12期。
论文主题与类型 本文是一篇结合了技术综述与工程案例分析的应用研究论文。文章的核心主题是探讨温拌沥青混合料（Warm Mix Asphalt, WMA）施工技术在高速公路建设中的应用，重点阐述了其技术原理、分类、优势，并通过对一个具体工程实例的分析，验证了该技术的施工工艺可行性与压实质量。
论文主要观点阐述
观点一：温拌沥青混合料技术是应对高速公路建设可持续发展挑战的有效途径。 文章开篇即指出，随着中国经济的快速发展，高速公路建设对材料性能和施工技术提出了更高要求。传统的热拌沥青混合料（Hot Mix Asphalt, HMA）虽然路用性能良好，但其高温施工过程伴随着高能耗和大量有害气体排放，不符合可持续发展的理念。因此，如何在保证路面性能的前提下，降低能耗与排放，成为行业关注的焦点。温拌沥青混合料技术正是在此背景下应运而生，它通过在相对较低的温度下进行拌和与摊铺，显著减少了能源消耗和沥青在高温下的老化，为高速公路建设的绿色转型提供了新的技术思路。本文的研究目的，正是为了系统分析该技术的原理与优势，并通过工程实践为其推广应用提供参考。
观点二：温拌沥青混合料技术的核心原理是通过物理或化学手段降低沥青在较低温度下的黏度，其实现路径主要分为三类。 文章详细论述了温拌技术的三大类技术原理，这是理解其优势的基础。 1. 沥青发泡技术（Asphalt Foaming）：这是应用最广泛的技术之一。其原理基于水与高温沥青接触时发生的物理反应。当冷水滴（环境温度）与140°C以上的热沥青相遇，热量快速传递使水迅速汽化，体积急剧膨胀。含有大量蒸汽泡的沥青从喷嘴喷出，蒸汽进一步膨胀，使沥青形成薄膜状并包裹住气泡，形成泡沫结构。这一过程使沥青体积膨胀、和易性增加、黏度大幅降低，从而能在较低温度下充分裹覆集料，实现拌和与压实。 2. 有机添加剂技术（Organic Additive）：该技术通过向沥青中加入特定的低熔点有机添加剂（如合成蜡）来降低拌和温度。在高温下，添加剂完全溶解于沥青中，起到润滑剂作用，降低沥青分子间内摩擦力，从而显著降低黏度，使拌和温度可降低10-30°C。当温度降低至添加剂熔点以下时，其会在沥青中形成网格状结构，反而能增强沥青的稳定性，有助于提高混合料的抗变形能力。 3. 表面活性剂技术（Surfactant）：该技术通过在沥青中添加表面活性剂来实现温拌。表面活性剂的亲水基会吸附沥青分子周围的水分子，形成液态颗粒，从而降低沥青分子间的内摩擦力，达到降低黏度、提高施工和易性与可压实性的目的。
观点三：温拌沥青混合料技术相比传统热拌技术，具有显著的节能环保与提升路面性能的双重优势。 文章从两个方面系统阐述了温拌技术的优势： 1. 节能环保：这是温拌技术最直接的优势。传统热拌需要将沥青和集料加热至很高温度（通常160°C以上），而温拌技术通过上述原理，可将拌和温度降低10-60°C。这不仅直接减少了燃料消耗，也降低了混合料在运输过程中的温度损失，进一步节约了能源。同时，较低的施工温度意味着沥青烟、二氧化碳、二氧化硫等有害气体和粉尘的排放量显著减少，改善了施工现场环境，符合绿色施工的要求。 2. 提高路面性能：这一优势源于较低的施工温度对沥青材料本身的保护作用。高温是导致沥青老化（氧化和聚合反应）的主要因素。研究表明，沥青温度超过100°C后，每升高10°C，老化速率提高一倍。温拌技术缩短了沥青在高温下的暴露时间，有效减缓了沥青老化，保持了沥青的原始性能。此外，文章指出，温拌剂（如有机添加剂）的加入有时还能增强混合料的抗变形能力和抗剥落能力。在较低温度下，沥青与集料能更温和、均匀地结合，有助于形成更稳定的结构，从而可能获得更好的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性。
观点四：通过具体的工程实例，可以系统验证温拌沥青混合料的施工工艺要点，并科学评价其压实质量。 本文选取某双向四车道高速公路的试验段（K10+100~K11+600）作为案例，中面层和上面层分别采用AC-20C和AC-13C型温拌改性沥青混合料，并选择了有机添加剂Sasobit作为温拌剂。文章详细描述了从施工准备到碾压成型的全过程工艺控制要点： * 施工准备：强调对沥青、集料、温拌剂等原材料的严格检验，确保其性能指标符合设计要求。 * 混合料拌和：采用间歇式拌和机，严格控制加热温度。本例中，集料加热温度为180-190°C，添加了温拌剂的改性沥青加热温度为160-170°C，显著低于传统热拌沥青的温度（通常沥青加热温度在165°C以上，集料温度可能更高）。 * 混合料运输：使用有保温措施的大型自卸车，合理调度车辆，避免温度损失和混合料离析。 * 混合料摊铺：摊铺机应匀速、连续作业，速度控制在2-6 m/min，以保证平整度。 * 混合料碾压：严格分阶段（初压、复压、终压）控制碾压温度（分别不低于130°C、110°C、70°C），并根据温度变化动态调整碾压工艺。
为评价施工质量，文章提供了关键的数据支撑：在路面养护完成后，对上面层进行了钻芯取样，检测压实度。提供的检测数据表显示，多个桩号取芯试件的毛体积相对密度、现场孔隙率、理论密度标准压实度和马歇尔标准密度压实度等指标均满足规范要求。例如，在K10+210桩号，上面层压实度达到99.1%（马歇尔标准），现场孔隙率为5.5%；在K10+460桩号，压实度高达99.6%，孔隙率低至4.1%。这些数据有力地证明了，在遵循恰当的温拌施工工艺下，完全能够保证沥青路面的压实质量，消除业界对低温施工可能影响压实效果的疑虑。
观点五：温拌沥青混合料技术具有广阔的应用前景，未来研究应深入机理并优化材料。 文章在结论部分指出，温拌沥青混合料技术在高速公路建设中应用前景广阔，对于保障路面质量、降低造价（间接通过节能体现）和推动行业可持续发展具有重要意义。同时，作者提出了下一步的研究方向：应进一步探究温拌添加剂与沥青、集料之间的相互作用机理，致力于开发更高效、稳定且环保的温拌添加剂，以期提高温拌沥青混合料长期性能的稳定性和耐久性。这表明，当前的研究和应用是一个阶段性成果，技术的深化和材料的创新仍是未来发展的关键。
论文的价值与意义 本文的价值在于它并非纯理论综述，而是一篇紧密结合工程实践的技术应用论文。它系统性地梳理了温拌沥青混合料的技术体系（原理、分类、优势），并以详实的工程案例和数据，证明了该技术在现实高速公路项目中的可行性与可靠性。文章为工程技术人员提供了清晰的技术路线图和实践指南，包括工艺参数控制（如温度范围）和质量检验方法（如钻芯取样评价压实度）。这对于促进温拌沥青混合料这一绿色施工技术在中国高速公路领域的进一步推广和应用，具有重要的参考价值和示范作用。文章将环保诉求、技术原理、工艺控制和工程验证融为一体，体现了理论研究服务于工程实践的鲜明导向。