沥青混合料试验过程中，常常不可避免的要对其进行二次加热。选用四种沥青混合料二次加热方法，并与即拌即用方法进行对比。试验结果表明，采用微波技术对沥青混合料进行二次加热，不仅加热时间短，能耗低，材料受热均匀，且加热后的混合料各项性能指标非常接近即拌即用水平，采用微波技术替代烘箱对沥青混合料进行加热是可行的。
关键词
沥青混合料
二次加热
微波加热
路用性能
比选
沥青路面施工过程中，如遇施工现场离工地实验室较远，工地实验室暂不具备进行某些指标试验的条件，或寻求其他实验室进行性能指标复核等，混合料从取样地运至实验室时，成型温度已不足，而不得不对其进行二次加热再进行相关试验。然而，沥青混合料在拌制过程中即产生老化，而二次加热将会进一步老化，为使沥青混合料试验接近未经二次加热(即拌即用)的结果，以下采用了四种二次加热方法对混合料进行加热，分别是烘箱直接加热、烘箱分阶段加热、烘箱保温、微波加热等，分析不同加热方法对沥青混合料性能的影响程度，并试图找出一种加热时间较短、且对性能指标影响较小的方法。
一、沥青混合料二次加热方法
1.1烘箱直接二次加热(简称直接加热)
把32℃沥青混合料试样放入已经升温到℃的烘箱内直接恒温，使混合料内部温度达到℃~℃。试样内部温度达到℃时，若混合料堆积过厚，容易导致试样表面迅速升温而内部温度却还很低的情况，这样就需要增加加热时间，沥青老化程度也会加剧。试验时，把试样松铺在搪瓷盘上，厚度控制在2.0cm到2.5cm之间。
1.2烘箱分阶段二次加热(简称分段加热)
分段加热法为试验室常用方法，本次试验将32℃沥青混合料试样放入烘箱逐渐升温，使其沥青混合料内部温度达到℃~℃。把试样松铺在搪瓷盘上厚度控制在2.0cm到2.5cm之间进行加热试验。与直接加热不同的是，在加热过程中，间断地对沥青混合料进行翻拌，以使混合料受热均匀。
1.3保温试验方法(简称保温方法)
沥青混合料取样后经常选用保温桶保温，假定保温时间是4h±5min。按照试验规程对短期老化试验的要求，松铺厚度21~22kg/㎡，在℃±1℃加热时间4h±5min，再升温至沥青混合料内部温度达到℃~℃。
1.4微波二次加热方法(简称微波加热)
微波作为一种新型的加热方式，是利用直流电源使磁控管产生微波功率，通过波导输送到加热器中。处于加热器中的物料吸收微波功率后，本身分子的运动在高频电磁中受到干扰和阻碍，产生了类似摩擦的作用，温度随之升高。因此，微波加热的原理就是微波被吸收后，引起物体内部分子的激烈振动摩擦生热而迅速升温。
采用容积为23L普通微波炉，额定输入功率1W，微波输出功率W，微波工作频率MHz。试验选用普通70号沥青GAC-13沥青混合料，级配如表1所示。将以上四种二次加热方法对同一种沥青混合料进行加热，并与即拌即用沥青混合料(简称即拌即用)性能进行对比，分析不同加热方法对混合料性能的影响情况。
二、不同加热方法对沥青混合料性能影响分析
对采用不同加热方法的沥青混合料进行试验检测，结果如表2所示。
2.1不同加热方法加热时间对比
对相同温度的沥青混合料升温至指定温度时，四种加热方法中，微波加热时间最短，只需要6min，而直接加热或分阶段加热至少需要3h的时间，说明微波加热效率高。
2.2高温稳定性对比分析
车辙试验动稳定度作为沥青混合料的高温性能技术指标，一般动稳定度越大，其高温性能越好。从试验结果来看，四种加热方法所得到的动稳定度都比即拌即用的动稳定度高，沥青混合料经微波加热和烘箱分阶段加热动稳定度最接近即拌即用的稳定度。直接加热和保温方法的动稳定度明显增高，说明这两种加热方法对沥青老化程度较前两种严重。
2.3水稳定性对比分析
沥青混合料的水稳定性，即沥青路面抵抗受水的侵蚀逐渐产生沥青膜剥离、掉粒、松散、坑槽而破坏的能力。采用浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比来评价二次加热后沥青混合料的水稳定性。
在相同级配和沥青用量的情况下，微波加热后的混合料浸水残留稳定度值最大，即拌即用的混合料次之，而直接加热和分阶段加热均低于即拌即用，保温方法最低，仅为63.5%;微波加热后的混合料冻融劈裂抗拉强度比最大，分阶段加热次之，最低的是直接加热。水稳定性试验结果表明，用微波对沥青混合料进行二次加热，指标满足规范要求且最接近即拌即用值。
2.4沥青老化对比分析
沥青混合料抗老化性能与高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性一样，都是与沥青路面使用质量密切相关的最基本的路用性能，任何一个性能都直接影响沥青路面的使用寿命。沥青结合料自身的耐老化性能是影响沥青路面使用质量和寿命的主要因素。
沥青混合料的老化过程分为两个阶段，即短期老化和长期老化。短期老化开始于拌和厂，终止于沥青路面压实后温度降至自然温度。各种加热方式不论时间长短，都必然会使沥青混合料产生老化。为了研究不同加热方式对沥青混合料的老化影响，在相同级配的情况下，对经过老化后的混合料中的沥青回收，并进行三大指标试验。
实验结果表明，四种二次加热方法均使沥青产生一定程度的老化，其中直接加热和保温方法对沥青的老化最严重，微波加热和烘箱分阶段加热老化相对较轻，也最接近即拌即用。
三、综合性能比较
综合分析以上检测结果，若将各单项指标最高分设为5分，不同的路用性能指标采用相同的权重，以不同加热方式下混合料性能在各性能的优劣排序，单项数值简单相加得出总分，根据总分评价综合性能，总分越大者，综合性能指标越接近即拌即用状态，如表3所示。五种加热方法综合性能排序是:即拌即用＞微波加热＞分段加热＞直接加热＞保温方法。
四、结论
综上所述，二次加热均会造成沥青混合料产生一定程度的老化，其中以烘箱直接加热和长时间保温老化程度最重，微波加热因其加热时间短，加热均匀，加热后沥青混合料各项性能指标均较常用的烘箱分阶段加热更接近即拌即用试验结果。
微波加热的原理是微波被吸收后，引起物体内部分子的激烈振动摩擦生热而迅速升温。这与传统的由外部热源通过辐射由表及里的传导加热方式截然不同，微波加热最大的优点就是体积加热，其加热效率高、速度快、加热均匀，便于实现微机自动控制。基于上述优势，近年来微波技术逐渐受到道路工作者的重视，并尝试在沥青路面养护维修工程中应用。本文所开展的相关试验研究也证明，采用微波技术替代烘箱对沥青混合料进行加热是可行的。
全文完首发于《广东公路交通》年第3期
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