温拌沥青混合料的应用技术分析

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蚌埠市S307一级公路改建01标

温拌沥青混合料

低温施工技术要点

美德维实伟克（中国）投资有限公司

上海沥青实验室

2014年12月

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1温拌沥青混合料技术运用简介

温拌沥青混合料具有施工温度低、耗能低、环保及性能并不亚于热拌混合料等诸多优点，适合于高速公路路面施工、隧道路面铺装、低温施工以及闹市区道路等多种场合。本次工程采用温拌沥青混合料技术进行坂澜大道改造路面的摊铺，减少沥青老化程度，提高路面疲劳寿命，减少铺筑过程中温度离析造成的路面摊铺压实不均匀现象，减少沥青烟气排放，改善施工环境，提高施工质量。

2温拌混合料配比设计

维持原有相同路段热拌沥青混合料的配合比设计，唯独不同的是通过添加温拌添加剂降低混合料的出料温度。

3 温拌混合料施工工艺

3.1 温拌沥青制备

3.1.1添加温拌剂

J1-C 温拌剂是MWV公司第三代温拌剂，拌合站添加前，至少提前腾空一个沥青罐，以单独储存所需的温拌沥青。新沥青导入储罐时，将按比例计算好的J1-C温拌剂随新沥青同时加入到卸油池中，泵送至温拌沥青储存罐。

对于具有沥青搅拌桨的沥青罐，J1-C温拌剂加入后，需低速搅拌约一小时后，使温拌剂与沥青混合均匀，在连续生产或者大规模生产时，需配备两个以上有搅拌装置的沥青储罐。

在沥青储罐没有搅拌装置时，应至少腾空两个沥青储罐，先将M1温拌剂随沥青加入其中一个沥青罐后，通过泵送装置将该罐中沥青全部导入另一个储罐中，依次往复至少3次以上循环以保证J1-C温拌剂与沥青充分混合。

温拌沥青制备完成以后，应尽快使用，如遇工程进度延迟，天气条件影响等情况无法及时用完时，应降低沥青储存温度至130°以下，生产前再升高生产所需温度。

3.1.2 温拌混合料拌合

添加J1-C温拌剂的温拌沥青混合料拌合工艺应严格按照《温拌沥青混合料 3 路面技术规程》（DG/TJ08-2083-2011）中的各工艺要求实施，采用M1温拌剂生产温拌沥青混合料用于高速公路，一级公路，和城市快速路，主干路时，宜采用间歇式拌和机拌合,如采用连续式拌和机时，使用的集料必须稳定。

文章编号：1009-6825（2013）02-0118-02

温拌沥青混合料技术研究现状

收稿日期：2012-10-25作者简介：吴雪（1984-），女，助理工程师；王爱峰（1977-），男，工程师吴雪1王爱峰2

（1．郑州路桥建设投资集团有限公司，河南郑州450000；2．河南中州路桥建设有限公司，河南周口466000）

摘要：介绍了当前国内外四种主要温拌技术的研究发展，分别阐述了四种技术的性能特点、发展现状、应用效果以及在我国的发

展前景，对国内温拌沥青混合料技术的研究和应用具有参考意义。

关键词：温拌技术，沥青混合料，节能，发展前景

中图分类号：TU528．42文献标识码：A

1概述

在路面材料拌和应用中，传统的热拌沥青混合料（HMA）是一

种应用相对成熟的技术材料，但由于在拌和、摊铺时往往需要较

高的温度，致使在生产和施工的过程中不仅造成消耗大量能源，

而且致使沥青热老化并产生大量的废气和粉尘，降低环境质量和

损害施工人员的身体健康。冷拌沥青混合料虽然在环保、能耗等

方面有一定的优势，但其路用性能不稳定，一般只能应用于路面

养护领域。为了降低能耗和废气的排放，并获得优良的路面结

构，人们开始研制一种新的高节能低排放型沥青混合料，即温拌

沥青混合料（WarmMixAsphalt）。温拌沥青混合料（简称WMA）

就是通过一定的技术措施，降低沥青的粘度，使沥青拌和和施工

温度介于热拌（150℃～180℃）和冷拌（常温条件）之间，同时并

保持其不低于热拌沥青（HMA）的使用性能，其关键技术在于不损

路用性能的前提下降低沥青的拌和粘度。此技术源于20世纪末

的欧洲，由Shell和Kolo-veidekke两公司于1995年联合研发，研发

先后采用软沥青—乳化沥青和泡沫沥青—乳化沥青两工艺实现

了WMA良好的使用性能。我国的温拌沥青混合料技术研究起步

于2005年。交通运输部对节能减排的温拌技术十分重视，并将

温拌技术研究纳入了西部交通科技项目计划。2005年11月由交

Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ装备技术１　５５●　温拌沥青混合料技术综述　刘大路　（重庆交通大学土木工程学院，４０００７４）　中图分类号：Ｋ９２８文献标识码：Ｂ　文章编号１００７－６３４４（２０１７）０８－０１５５—０１　摘要：本文讲述了温拌沥青混合料技术的研究发展状况，介绍了沥青一矿物法、低能量沥青技术、沥青发泡技术、降粘技术和　表面活性技术５类主要温拌技术的技术特点和性能，并总结了温拌混合料技术较热拌技术所具备的优点。　关键词：温拌技术；低能量沥青；降黏剂；沥青发泡　０前言　沥青混合料路面与水泥混凝土路面为道路事业的发展做出了巨大的贡献，但　两种路面各有特点。与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有良好的力学性能、振　动小、噪音低和行车舒适等优点。但是，在实际的研究和应用中，热拌沥青混合　料的获得优异的路面性能同时却严重破坏环境。资料显示，美国目前公路总里程　大约为６８０万公里，其中约有３２０万公里的道路铺装沥青混合料路面，建设如此　大量的公路网，需要的热拌沥青混合料数量将数以十亿吨计，排放的有毒有害气　体量十分巨大。仅２００９年，美国生产的热拌沥青混合料仍高达３亿吨，按照拌和、　运输和施工Ｉｔ热拌沥青混合料排放２０ｋｇＣＯ：的标准计算，美国当年道路建设就排　放ＣＯ：６００万吨。而近年来，大气污染问题已造成严重的后果，温室效应、酸雨、　光化学烟雾等已屡见不鲜，环境已与我们息息相关。因此，改进沥青混合料生产　技术被提上议程。　１国内外研究现状　温拌沥青混合料技术首先是在国外研发和提出…。１９９５年，Ｓｈｅｌｌ公司和　Ｋｏｌｏ—ｖｅｉｄｅｋｋｅ公司联合研制温拌沥青混合料，在２０００年国际会议上，率先就温　拌技术提出温拌沥青混合料　。随后，欧洲和日本等国开始研究温拌沥青混合料，　并大量应用于实体工程。美国于２００３年开始引进温拌技术，并次年投人工程实践，　铺筑了第一条温拌沥青混合料路面。　我国引进温拌沥青混合料技术相对较晚。２００５年，美国ＭｅａｄＷｅｓｔｖａｅｏ公司、　交通部公路科学研究院和同济大学合作研究温拌沥青混合料，２００６年北京建筑工　程学院等在北京顺密路铺筑ＳＢＲ改性温拌沥青混合料路面，检测结果表明，路用　性能满足要求。同年，具茨山隧道采用乳化温拌沥青混合料技术成功实现路面铺　筑，施工时隧道内环境温度较合适，无须佩戴防毒面具。尽管我国的温拌沥青混　合料技术起步较晚，但取得的成就却十分显著，应用广泛，并研发了ＫＳＨ系列表　面活性技术　”　。　２温拌沥青混合料技术　２．１沥青——矿物法　在沥青混合料的拌和过程中，将适量的人造沸石加入混合料中，沸石中的液　态水在高温环境中快速蒸发，短时间内产生大量的水蒸气。由于沥青内部的封闭　环境，高能的水蒸气快速向周围扩散，将沥青激发为泡沫状的蓬松结构，降低沥　青黏度，增加施工和易性，再与集料拌和，最终形成温拌沥青混合料。　２．２低能量沥青技术　低能量沥青技术与矿物法温拌机理极其类似，只不过这里采用的是沙子。该　技术来自法国Ｆａｉｒｅｏ，需要将粗细集料分开加人拌和机拌和。首先将１７０％的热沥　青与１２０—１５０％碎石拌和均匀，之后再将湿冷的沙子投入进拌和机。由于沥青和沙　子温差巨大，湿冷的沙子短时间内急剧受热，里面的水分直接气化，形成大量的　水蒸气，使沥青变为泡沫状，从而拌和成温拌沥青混合料。低能量温拌技术只有　沥青及粗集料需要被加热至１２０％以上，拌和温度更是低至９０～１００％。从降温效　果上说，该技术十分有益。但是，由于沙子中水分未能完全蒸发，具有的残余水　分对沥青混合料性能具有严重影响，特别是混合料的水稳定性。　２．３沥青发泡技术　沥青发泡技术是温拌技术中比较复杂的一类，它生产包括两个阶段。先将软　质沥青与集料混合均匀，再采用发泡设备将硬质沥青喷入拌合机，硬质沥青发泡　后，体积增加２０倍，这极大提高了沥青的可拌和性，增加沥青和集料的粘附性，　在１１０～１３０％温度范围内形成温拌沥青混合料。该技术的拌和温度比热拌混合料降　低３０～５０％，降温效果可观；生产的混合料性能优异，疲劳寿命与热拌沥青混合料　相当。但是，该技术需要增加额外的生产设备，生产过程比较繁琐，最为重要的　是，集料的干燥程度对于混合料的抗水损害性能影响比较大，为保证集料干燥，　需额外加热至１２０～１３０℃。　２．４降黏剂技术　降黏剂技术是在沥青混合料中掺人降黏剂，在保持沥青的低温黏度不变的情　况下，降低沥青的高温黏度，从而使混合料的拌和温度得到降低。在该类技术中　产品最为丰富，应用最成功的当属Ｓａｓｏｌ　ｗ　公司研发的Ｓａｓｏｂｉｔ温性剂。Ｓａｓｏｂｉｔ　温性剂是一种石蜡，它通过改变沥青黏温曲线，降低沥青混合料的拌和温度。并　且，Ｓａｓｏｂｉｔ还能够显著改善混合料的压实性质，提高路面的抗车辙性能。在其他　性能方面，与热拌沥青混合料相比差别也不大。　２．５表面活・Ｉ生技术　表面活性技术利用特制的乳化沥青超低黏度，在１００—１２０％条件下也与矿料充　分搅拌。由于特制乳化的特性，沥青与矿料的裹覆能力得到提高，改善施工和易　性，即使在低至６０～７０％也能有较好的碾压效果，但正因为成型温度较低，增加　了路面受水损害的可能性。　３温拌沥青混合料优点　与热拌沥青混合料优良的路用性能相比，温拌沥青混合料毫不逊色，在耐久　性方面甚至优于热拌沥青混合料。实践表明，温拌沥青混合料优点众多。　（１）环保。在混合料的拌和和碾压过程中，温拌沥青混合料具有更低的温度，　混合料各种物质的化学反应和物理挥发程度相对减弱，降低了有毒有害气体的产　生。　（２）节约能源。温拌沥青混合料较低的施工温度除了利于环境外，还节约了　能源的消耗。国外工程数据表明，温拌沥青混合料降低能源消耗３０％左右。　（３）减轻沥青老化程度。沥青混合料的拌和温度从１５０～１８０％降到１２０～１５０　℃，降低了混合料的老化程度，保证了路用性能和路面耐久性。　（４）除个别温拌技术外，温拌沥青混合料的拌和、摊铺等设备与热拌沥青混　合料没有太大的差异，不增加较大的设备成本。并且，温拌沥青混合料的较低温　度降低了对设备的损耗，减少设备的维修成本。　（５）可以延长施工期。由于摊铺温度的降低，沥青混合料可以在较低的环境　中进行施工，降低了对天气的依赖，从而延长施工期。　４发展趋势　温拌沥青混合料技术作为新兴技术，具有相应的发展周期。目前，我国的温　拌沥青混合料技术正处于高速发展的阶段，虽取得一定的成果，但距离温拌技术　成熟还有一段距离，还有许多领域等待研究和探索。　（１）我国的温拌技术注重混合料路用性能综合水平的研究，兼顾混合料的多　种性能，较少探索特殊性的路面材料，如排水性温拌混合料、高抗车辙温拌混合　料等等。这对于特殊地区应用温拌沥青混合料形成了较大的限制。　（２）相对于热拌沥青混合料的研究，温拌技术在微观的降温机理方面极其缺　少研究，缺乏研究深度。　参考文献　［１］杨哲谭永波浅谈温拌沥青技术的发展现状『Ｊ】ｌ甘肃科技，２０１４，３０　ｆ２、：１　１６－１　１７．　『２］宋科何唯平李明等温拌沥青技术的发展概述．　【３］彭煜熊良铨张永红等ＫＳＨ—Ｄ温拌沥青添加剂在库一阿高速公路上的应　用ＩＪＪ＿石油沥青，２０１２，２６（６）：５０－５５．　【４］胡项禹　ＫＳＨ温拌改性沥青胶结料性能试验研究【Ｊｌ＿路基工　程．２０１２．１６０（１）：８９—９１．　『５１－￣－春郝培文扬凯等ＫＳＨ系列温拌沥青混合料性能研究叫．武汉理工大学　学报，２０１　１，３３（７）：４７—５０．

・３６・　北　方　交　通　２０１３　

温拌沥青混合料的技术现状与应用前景　

王丹　

（沈阳鑫通公路工程监理咨询有限公司，沈阳１１００４８）　

摘要：温拌沥青混合料能够降低混合料生产和施工温度、增加有效压实时间、延长施工期、节约资源、保护环　境，性能可与热拌料相媲美。介绍了温拌沥青混合料技术的研究与发展状况，分析了其配制原理，对比了温拌沥青　混合料与热拌沥青混合料的路用性能及环保效果，指出了温拌沥青混合料目前存在的问题及应用前景。　关键词：温拌沥青混合料；温拌；热拌　中图分类号：Ｕ４１４．０１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７３—６０５２（２０１３）０５—００３６—０３　

目前，热拌沥青混合料（ＨＭＡ）因其路用性能　

好，作为主流技术长期应用于道路建设中，但其释放　

的大量烟雾污染环境，消耗较大能源，对工作人员身　

体构成危害等诸多问题越来越被人们重视。如何保　

持热拌沥青混合料性能优良的特点，并克服其存在　

的环境污染重、能耗大、沥青老化等问题。或从另一　

个角度说，如何在保存冷拌沥青混合料节能、环保等　

优势的同时，克服其性能尚有差距的不足，成为大家　

努力的方向。温拌沥青混合料（ＷＭＡ）的应用能够　

降低生产和施工温度，增加有效压实时间，延长施工　

期，节约资源，保护环境，性能可与热拌料相媲美。　

ｌ概述　

沥青混合料的生产是道路工程中能耗大户。传　

统的热拌沥青混合料是一种热铺材料，在拌和、摊铺　

和碾压时需要较高的温度，因而在生产和施工过程　

中不仅要消耗大量能源，而且排放出大量的废气和　

粉尘，影响周围的环境质量和施工人员的身体健康，　

同时沥青老化还会产生热老化而影响其路用性能。　特别是长隧道沥青路面施工中，热拌沥青混合料在　

隧道内所造成的高温和有害气体环境对施工人员和　

设备的危害就更大。冷拌沥青混合料，尽管在环保、　

能耗等方面有一定优势，但由于其路用性能不稳定，　

一般只用于路面养护。　

为了降低能源消耗和废气排放，人们开始研制