《温拌技术》.doc

温拌技术在国内外的差异摘要：由于沥青路面有行车舒适，维修方便等优点，我国已建的高等级公路和城市道路多采用沥青路面然而沥青路面施工需要较高的温度，会加剧污染气体和粉尘的排放以及能源的消耗，会加快沥青的老化速度，也会在一定程度上限制寒冷和高原地区低温环境下沥青路面施工温拌沥青混合料技术可以适当的降低沥青路面的施工温度，从而可以降低因高温施工而造成的上述不良影响本文介绍了温拌技术的起源和发展历程，针对发泡、物理降翰、表面活性平台三个主流温拌技术路线及其主要代表进行了概括性的介绍国外以NCAT为代表,国内以交通部公路研究院为代表.温拌研究应用均已经进人到相当深人的阶段由于国情的巨大差异,国内国外的发展动力和发展方向还是有显著不同关键词：温拌技术；现状；研究应用前言 目前，我国高速公路建设已经初具规模，到十二五末，高速公路总里程将达到 12万公里，并且根据国家最新规划，高速公路远景规模为 15 万公里；另外，随着城市化进程的不断深入，我国城市道路的建设规模也将进一步扩大由于沥青路面有行车舒适、噪音小以及维修起来方便等优点，我国已建成的和新建的高速公路与城市道路多采用沥青路面为了使沥青混合料达到理想的拌和与碾压效果，并保证良好的路用性能，在沥青路面铺筑时，我国一直采用的是热拌沥青混合料技术（HMA），然而，随着社会的发展，人们认识的不断提高，逐点发现热拌沥青混合料技术也产生了一些不容忽视的问题。

1）较高的施工温度，加速了沥青混合料的老化，导致混合料某些路用性能降低；（2）较高的施工温度使低温季节和低温地区的有效施工时间缩短，容易造成机械、人员闲置，工期延长等问题；（3）较高的施工温度会加剧沥青混合料生产过程中有害气体和粉尘的排放，对环境和施工人员的健康造成不良影响；（4）较高的施工温度也加剧了能源的消耗 时代在发展，观念在转变，绿色、可持续已成为当今世界经济发展的特点，节能、环保已经成为衡量一种应用技术成熟与否的一个关键性指标很明显，传统的热拌沥青混合料技术已经不符合时代发展的理念，所以，需要研究出一种新的沥青混合料铺筑方法替代传统的方法，温拌沥青混合料技术（WMA）就是在这种情况下应运而生的WMA 技术是一种混合料拌和温度介于热拌（150℃～180℃）和冷拌（10℃～40℃）之间的新兴技术，其实质是通过一定的措施，降低生产过程中沥青结合料的高温粘度，提高沥青混合料的可工作性，使混合料能在相对较低的温度下进行拌和、摊铺与碾压，从而实现良好的施工性能，同时又保证了沥青路面的使用性能用它替代传统的热拌沥青混合料技术有以下优势：（1）采用温拌沥青混合料技术后，沥青和集料的加热温度，以及沥青混合料拌和与压实的温度都有一定程度的降低，节省了燃油，降低了混合料生产成本。

2）施工温度的降低减少了有害气体以及粉尘的排放，改善了操作人员工作环境3）温拌沥青混合料可以利用传统的热拌沥青混合料设备进行生产，必要时只需对热拌设备进行简单的改造即可，避免了因更换设备而增加成本4）相比于热拌沥青混合料，温拌沥青混合料的料温与环境温度的差距缩小，混合料在储存过程中降温速率变慢，混合料的存储时间和运输时间将明显延长此外，温拌沥青混合料卸车时，料车底部因低温而产生粘结现象将有所改善5）温拌沥青混合料完成碾压后，其温度已经处于较低水平，可以较快的开放交通，从而减少了施工对交通的干扰1温拌技术发展的历程 沥青混合料温拌技术是近十年来.在能源紧缺、全球气候变暖的大背景下.快速发展起来的具有革命性意义的沥青铺面技术随着石油能源消耗急剧增加,全球气候在近五十年来明显转暖,且呈愈演愈烈的趋势,由此导致的气候异动和次生灾害频繁发生,如不及时采取措施,将最终威胁人类生存1997年在欧盟、日本等主要发达国家的推动下.通过了京都议定书,要求在2010年.全球温室气体的排放量比1990年减少5.2%作为最主要的缔约者,欧盟承担了最大比例的消减任务在政策面的强力推动下.温拌沥青技术在欧洲研发并迅速进人应用阶段。

2000年第一届国际沥青路面大会,Harrison和Chrlstodulaki首次报道该技术胶结料降私型和沥青发泡型两大主流温拌技术陆续研发成功并投人应用2002年,由美国沥青路面协会（NCPA)主席带队,对温拌技术在欧洲的应用状况进行了考察随后,在联邦公路管理局(FHWA)组织下,成立了有全美沥青技术中心(NCAT)、各州公路工作者协会(AASHTO)、NAPA以及若干州运输部参加的温拌沥青技术工作小组(WMATWG)2003年,表面活性平台温拌研发成功并首次应用由此,三大主流温拌技术体系宣告形成此后,温拌技术的发展犹如雨后春笋,在发达国家特别是欧洲发端并迅速投入应用阶段2004年以后,以美国沥青技术研究中心(NCAT)为代表的著名研究机构,选取3个具有代表性的主要温拌沥青技术,展开了的综合性的室内外研究工作2005年,2个温拌试验段嵌人了著名的NCAT环道2005一2006年末,NCAT陆续提交了针对这3个技术的研究报告 鉴于沥青温拌技术日新月异的发展,2007年5一6月,美国组织了一个半官方的赴欧温拌技术考察团,团员主要来自联邦公路管理局(FHWA)、各州运输部、NAPA、沥青学会(AD等,包括FHW入主席等。

行程覆盖挪威、德国、比利时和法国考察团明确了减低排放污染、节约能源、改善摊铺压实工作性、改善工人操作环境是温拌技术发展的四大动力;明确温拌技术的前提是路用性能必须达到现有路面技术标准考察团还制定了推动温拌技术发展的技术路线和行动纲要 在欧美等发达国家,无论在技术层面,还是在政策层面,温拌沥青技术均成为了沥青路面工业和对应管理机构的研究和关注热点我国对温拌技术的研究和应用始于2005年2005年,北京路桥路兴物资中心和交通部公路科学研究所合作尝试研究温拌沥青混合料,同年9月,在北京国道110辅线首次成功实施温拌试验路以此为发端,温拌技术应用步伐逐步加快除了北京和上海,节能、减排在我国的绝大多数城市还没有普遍落实到政策实施的层面因此,尽管在温拌节能、环保作用方面开展了一些研究,结果相当积极,但并不像欧美一样成为决定性的动力在我国温拌被道路研究者主要用于解决热拌实施中的问题.拓展热拌无法或有困难覆盖的应用领域因此,在具体的道路路面应用技术方案方面.我国处于相对领先地位截至2007年12月.已经在北京、上海、江苏、河南、辽宁、河北、四川、浙江8个省区实施了逾20个项目,成功应用于城市道路、高速公路和城市快速道路薄层铺装、低温季节和高海拔地区施工、桥面超薄层、隧道铺面等路面类型。

进人2008年,温拌技术全面进入在隧道路面、超薄磨耗层以及低温施工的商业应用阶段以此相配合,多省市温拌产品标准与地方标准进人或已经完成了制定程序2温拌技术发展的应用前景 总结国内外的应用经验，并结合我国现阶段公路建设和温拌技术应用的实际情况，发现温拌技术至少有以下几个方面应用前景：（1）超薄沥青面层 相比于欧美国家，我国旧沥青路面破损情况较为严重，所以罩面比较普遍采用热拌技术罩面时，超薄罩面降温相对较快，有效的摊铺操作时间较短，给处理施工缝等造成不便若采用温拌技术，可以有效的解决上述问题，保障超薄沥青面层及时有效的实施2）沥青混合料集中厂拌再生 在循环经济、可持续发展和节约型社会的大背景下，沥青路面的再生利用是大势所趋，温拌沥青技术是很有前途的厂拌再生料应用技术方案采用温拌技术，首先，沥青和集料的加热温度降低，胶结料的进一步老化减轻；其次，再生料的添加比例得到显著的增加，提高了旧料的回收率，降低了面层成本可见，温拌集中厂拌再生技术，使再生料在面层中的规模化应用多了一种更有效和更可靠的选择3）长大隧道路面施工 一直以来，长大隧道沥青路面施工中如何排除烟尘都是一个技术难点，许多长大隧道因此转而选择水泥路面，但水泥路面又带来了行车噪音大和维修困难等问题。

温拌沥青技术是一个恰当的长大隧道沥青路面施工方案，无烟尘的温拌沥青混合料将免去施工中因通风而增加的成本，完全改变工人操作环境，并克服水泥路面的缺点此外，温拌沥青混合料有较好的抗水损害能力，这将能保证路面抵抗隧道中无冰冻的单纯性潮湿环境4）低温季节和寒冷地区的沥青路面施工 温拌沥青混合料的料温低，在同样的环境温度条件下，下降同样温度幅度的时间是热拌的两倍，同时，温拌沥青混合料的可压实温度范围比热拌混合料要宽在低温季节或寒冷地区沥青路面施工时，温拌技术这样的优势可以显著延长沥青路面年度、月度和日作业时间，从而使公路建设的投资回报周期缩短，人力和物力成本下降5） 人口密集地区城市道路罩面 城市道路通常有白天交通量大，夜间交通量小的特点，因此，城市道路维修和养护多在夜间进行温拌沥青混合料在夜间施工具有比热拌沥青混合料明显好的施工工作性，更短的开放交通时间间隔和更长的有效压实时间都有利于提高夜间城市道路罩面施工质量此外，采用温拌沥青技术使得道路罩面在白天两个交通高峰之间实施成为可能 通过上述分析发现，温拌沥青混合料技术有极大的社会经济效益和广阔的应用前景，用它替换传统的热拌沥青混合料技术是大势所趋，正因为如此，国内外研究者对温拌技术投入了大量的研究。

多年来，经过国内外学者大量的研究，相继出现了多种温拌技术，如 Sasobit 有机添加剂温拌技术、Aspha-min 沸石温拌技术、Evotherm 表面活性温拌技术以及泡沫沥青温拌技术等虽然出现了多种类型的温拌产品，但是应用最为广泛的还是 Sasobit、Evotherm 以及 Aspha-min 产品，这是因为这三种产品的添加方式相对简单，降温效果良好，更为重要的是沥青混合料的路用性能能得到一定的保证，但是，通过这些年的研究和应用发现并非如此Sasobit 温拌剂会对沥青混合料的低温抗裂性能造成一定的负面影响，不利于在北方低温地区使用；Evotherm 产品使混合料的抗水损害性能相对变弱，不利于在潮湿多雨地区使用； Aspha-min 温拌剂会对沥青混合料的高温抗永久变形性能造成一定的负面影响，不利于在高温地区使用可见，目前出现的温拌剂产品并没有非常完美的，所以在温拌剂开发方面还有比较大的空间，鉴于此，本课题通过试验室研究，开发一种温拌沥青添加剂，并检验其应用性能，对温拌技术的发展有推动意义3温拌技术的主要技术路线温拌沥青技术快速发展的另一个表现是新技术层出不穷,截止到2007年底.已经进人初步应用阶段的温拌技术已经超过10种。

按照其工作机理,温拌技术可以归纳为三大主要技术派别2.1沥青发泡法 该方法的基本原理是在混合料拌和过程中或者沥青进人拌和锅/筒之前导人水,诱发沥青发泡,通过发泡形成的沥青膜结构来实现较低温度下对集料的裹覆,以及降低沥青混合料操作温度Aspha一Min、WAM一Foam、LEA和AStec的绿色双滚筒等均可以归入此类按照发泡方法的不同.又可分为拌和过程细微发泡和拌和前机械发泡两种类型 作为最早的温拌技术之一,WAM一Foam技术由壳牌国际石油公司和挪威Kol-Veidekke公司共同开发,现与BP共同拥有其基本原理是分阶段加人沥青将常用沥青人为分为硬质沥青和软质沥青两个成分两种沥青分两阶段通过各自的管路加人拌和锅首先将软质沥青注人.在较低的集料温度条件下,软质沥青仍然可以实现对石料的充分裹覆;在此基础上,通过泡沫发生装置注人硬质沥青.发泡后的硬质沥青在相对低温条件下仍然具有较好的工作性该温拌过程无需添加任何添加剂.降温幅度可以超过30℃但是,由于涉及较大规模的设备和拌和楼库区改造,以及硬质沥青和软质沥青在市场上的难得性,WAM一Foam技术的应用并不多见 Aspha一Min。