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温拌沥青混合料技术现状及存在问题摘要温拌沥青混合料（WMA）与传统的热拌沥青混合料（HMA）相比，因具有较低的拌合和压实温度，能源消耗低以及有害气体排放量少等优点而开始被重视。
本文通过分析温拌沥青混合料几种主要技术方法的原理和现状，以及温拌沥青混合料在应用过程中所存在的问题，来探究如何获取路用性能优良且具有环保性能的温拌沥青混合料。
关键词：温拌沥青混合料；技术方法；路用性能1引言传统的热拌沥青混合料在拌合、摊铺及碾压过程中需要较高的温度，因此在生产和施工过程中不仅需要消耗大量的能源，而且会排放大量的烟尘和有害气体，污染环境，且对施工人员身体造成伤害，这与现在所提倡的绿色发展和可持续发展是相悖的。
而冷拌沥青混合料所使用的原料为乳化沥青，在制备过程中采用了高速剪切的制备工艺，致使沥青产生分子链断裂、性能变差等问题。
尽管冷拌沥青混合料在抗老化、低耗能、环保方面具有一定的优势，但其路用性能较差，因此只能用于沥青路面的修补以及低交通量路面、中重交通量路面的下面层和基层。
所以，为了有一种沥青混合料兼具冷拌和热拌沥青混合料在拌合、摊铺及碾压过程中的优良性能而研发了温拌沥青混合料。
温拌沥青混合料是使用一种具有适当粘度的调和沥青，从而能在相对较低的温度下拌合、摊铺、碾压沥青混合料。
相对于HMA，WMA的拌和温度降低了10-50 0C，摊铺和碾压温度降低了300C 左右，而WMA的路用性能和HMA相比没有明显的降低；同时，由于WMA的生产温度较低而减少了能源消耗、降低了CO2等废气的排放量，减轻了沥青混合料拌合时的高温老化，增加了沥青路面的使用寿命。
2温拌沥青混合料技术2.1 沥青发泡技术：WMA-Foam两阶段温拌技术。
WMA- Foam在拌和阶段使用软胶结料和硬胶结料两种硬度不同的沥青材料，硬胶结料是以泡沫沥青的形式加入的。
根据要配制的调和沥青的针入度来确定软胶结料和硬胶结料的混合比率。
如果有需要,结合料中还可以加入抗剥落剂,以减少水损坏。
沥青混合料温拌技术的应用研究进展发布时间：2023-02-17T07:33:11.011Z 来源：《工程建设标准化》2022年10月19期作者：罗雪平[导读] 随着科学技术的发展，我国的沥青混合料温拌技术有了很大进展罗雪平广东华路交通科技有限公司广东广州 510420摘要：随着科学技术的发展，我国的沥青混合料温拌技术有了很大进展，采用一种新型液态温拌剂制备温拌沥青混合料，进行该类温拌沥青混合料组成设计时。
本文首先分析沥青混合料温拌技术，其次探讨温拌沥青混合料的路用性能，以供参考。
关键词：沥青；沥青混合料；温拌技术；节能；减排引言目前，沥青路面施工中常用的热拌沥青混合料在拌和过程中需要达到较高的温度(150～180℃)．这样不仅消耗了能源，持续的高温加热还使得沥青老化程度更加严重，影响沥青路面的耐久性．同时会释放出一些有害气体，对从业人员的健康造成严重威胁。
为了降低高温加热的不利影响，温拌技术得到了越来越多的重视。
温拌技术是在温度相对较低的情况下进行拌和，一般为80～150℃．较低的拌和温度可以减少沥青在生产阶段的老化，同时能够减少排放、降低能耗、缩减能源与治污成本，符合我国绿色、循环、低碳的新型发展模式。
近年来，国内外对温拌技术的研究日益增多，相继出现了有机添加剂、沸石类、表面活性技术等多种不同作用机理的温拌技术。
随着温拌技术不断发展，温拌剂种类越来越多，不同温拌剂的降温效果及温拌剂对于沥青混合料路用性能的影响各有不同。
1沥青混合料温拌技术1.1发泡降黏类温拌技术沥青的发泡降黏类温拌技术可通过两种途径实现。
一是基于水发泡技术。
该技术是在高温沥青中通过喷嘴喷射一定量冷水，沥青的高温使得水从液态转变为气态，水蒸气的生成使沥青体积迅速膨胀（可膨胀5~10倍），体积的膨胀大大降低了沥青之间的摩擦，从而达到温拌的效果。
冷水不是水发泡技术唯一的选择，亦可以用乙醇或其他较低沸点的液体替代，但这会增加温拌沥青的生产成本。
温拌沥青混合料的应用技术研究
随着社会的发展，沥青、砂浆等混凝土路面建设材料被广泛应用于做路面建设，保护道路的安全和长久的使用。
但由于气候习惯的影响等因素，需要按照不同时间段采用不同的建设材料，以满足不同需求。
因此，温拌沥青混合料作为一种能够适应气候变化而开发出来的材料，得到了广泛的应用。
温拌沥青混合料是一种复合材料，它是一种模型异于传统沥青混合料的全新的高分子复合沥青混合料。
它由沥青、粉煤灰、矿渣、砂等填充料，碳黑、填充剂、油拌剂等复合而成，调整其物理性能后而受到使用。
温拌沥青混合料在路面施工中的应用有三大优点：首先，它具有良好的压实性，能够满足路面建设要求中的压实度；其次它可以调节路面热胀冷缩性能；最后它具有良好的抗水性能，可以更好地防止路面积水。
另外，温拌沥青混合料经过加工处理后具有良好的抗压性能和抗折性能，可以有效减少因自重或车辆压力造成的损伤，延长路面的使用寿命，减少修补维护的次数和成本。
因此，温拌沥青混合料也被广泛应用到路面改造、护林路和沟槽路等工程中。
在施工过程中，温拌沥青混合料的关键技术包括多种施工步骤，因此施工人员必须熟悉沥青混合料的性质，了解其合成、处理等流程，以保证激活施工过程中外力平衡并有效固定沥青混合料，从而达到超强路面栽培效果。
从而可以看出，温拌沥青混合料在保障路面安全性能方面有很大的作用，对于建设安全的路面环境起到了重要的保障作用，因此，对温拌沥青混合料进行详细的应用技术研究具有重要的现实意义。
综上所述，通过对温拌沥青混合料进行深入的应用技术研究，不但可以为改善当前路面施工和管理提供科学依据，而且也可以提高路面建设和维护的效率，最终实现安全持久的道路建设。
第31卷 第4期2009年2月武 汉 理 工 大 学 学 报J OURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vol .31 No .4 F eb .2009DOI :10.3963/j .issn .1671-4431.2009.04.046温拌沥青混合料现状及存在问题刘至飞,吴少鹏,陈美祝,胡德明(武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉430070)摘 要: 温拌沥青混合料与传统的热拌沥青混合料相比,其拌和和压实温度相对较低,减少了能源的消耗和废气的排放,并具有较好的路用性能,是一种新型的节能环保型道路材料,具有十分广阔的应用前景。
温拌沥青混合料在发展应用中不可避免地碰到了一些问题。
为了促进温拌沥青混合料的推广应用、实现道路行业的可持续发展,总结了温拌沥青混合料的特点,分析了温拌沥青混合料原理和现状,重点论述了温拌沥青混合料技术应用中存在的问题。
关键词: 温拌沥青混合料; 拌和温度; 技术原理中图分类号: T U 535文献标识码: A 文章编号:1671-4431(2009)04-0170-04Status and Problems of Warm Mix AsphaltLIU Zhi -fei ,WU Shao -peng ,CHEN Mei -zhu ,HU De -m ing(Schoo l of M aterials Science and Engineering ,Wuhan University of T echnolo gy ,Wuhan 430070,China )Abstract : Compared with hot mix asphalt (HMA ),w arm mix asphalt (WM A ),w hich reduces the mixing and compactio n temperatures and energy consumption and emissions ,while maintaining the quality of HM A ,is a new energ y -saving and envi -ronment -friendly paving material ,with a broad prospect .Inevitably ,there are some problems in the development of warm mix asphalt .In o rder to develop the w arm mix asphalt and prompt the sustainable development of pavement ,the ex isting character -istics of the w arm asphalt mix are summed up ,the principle of existing techno logies and the state quo are analyzed .And it gives emphasis to a review on problems of w arm mix asphalt in application .Key words : w arm mix asphalt ; mixing tempera ture ; techno logy principle收稿日期:2008-11-15.基金项目:西部交通建设科技项目(200631800076).作者简介:刘至飞(1985-),男,硕士生.E -mail :liuzhifei @whut .edu .cn 当前,能源紧张和大气污染是人类共同面临的两大严峻挑战。
温拌沥青混合料技术浅析摘要：目前在我们国家的大多数沥青路面施工过程中采用的是热拌沥青混合料，热拌沥青混合料具有较好的路用性能，但是需要较高的施工温度。
这个过程会消耗掉大量的能源资源而且会产生大量有害气体。
为此提出了一种温拌沥青混合料技术，可以有效降低拌和和施工温度。
关键字：沥青混合料；温拌；降粘1 引言我们国家在很长一段时间内都是采用热拌沥青混合料技术，热拌沥青混合料具有较好的路用性能。
它需要较高的拌和和施工温度，如果施工环境温度较低的话也无法达到很好的效果。
另外在拌和和施工的过程中热拌沥青混合料会产生大量的有害气体，对环境造成污染同时也危害到了参与施工人员的身体健康。
温拌沥青混合料技术能很好的觉着热拌沥青混合料的这些问题。
通过一定的技术措施来降低沥青拌和时的粘度或者是增加沥青拌和时的比表面积，从而达到降低沥青温度的目的。
温拌沥青混合料能达到节能环保的目的。
普通的热拌沥青混合料的需要将沥青和集料加热到较高温度，摊铺和碾压过程中的温度也在120℃左右。
通过采用温拌沥青混合料技术可以使得拌和和碾压温度降低30-60℃。
从而达到了节能减排的目的。
2 国内外发展现状2.1 国外概况国外的研究人员在上世纪90年代就最先研制提出了温拌沥青混合料技术，当时的技术措施是通过降低沥青的粘度的方式来降低沥青混合料拌和时的温度。
同时得到的温拌沥青混合料的各项路用性能也能达到热拌沥青混合料的性能标准。
在随后的欧洲学术会议上正式提出了温拌沥青混合料技术。
通过实际的铺筑试验段返现，温拌沥青混合料具有良好的路用性能。
欧洲和日本开始大规模引进温拌沥青混合料技术，并在随后的几年里铺筑了大量的温拌沥青混合料路面。
目前欧洲的温拌沥青混合料使用量已经达到了三万吨以上。
但从减少温室气体排放方面讲将会降低15%左右。
2.2 国内概况国内对温拌沥青混合料技术的研究虽然起步较晚，但是通过不断引进国外先进的技术也取得了较大的进步。
2005年我国采用高浓度的乳化沥青进行了温拌沥青混合料路面的铺筑，实际通车来看取得了很好的效果。
温拌沥青混合料的应用现状及发展引言：目前，随着资源节约型及环境友好型社会的要求，热拌沥青混合料的应用局限性越来越大，主要表现在以下几方面：1)拌合及摊铺温度高，能耗高，施工过程中烟气粉尘排放量大，对施工现场人员的健康危害大;2)高温使得沥青初期老化比较严重，对混合料的路用性能和使用寿命不利;3)施工时需要较高温度，因此不宜在冬季或低温下施工，施工效率低。
而冷拌沥青混合料尽管能在常温下拌合，能耗低并且环保，但其路用性能差，一般只用于路面养护。
温拌沥青混合料能在较低的温度下拌合，克服了热拌沥青技术的缺点，并且路用性能良好，因而得到了道路建设者的青睐。
一、温拌沥青混合料研究与应用现状1、国外研究应用现状20世纪80年代～90年代，工业化发展迅猛，温室气体排放量急剧增加，世界各国越来越意识到节能环保的重要性，温拌沥青混合料技术(WMA)就是在这种大背景下产生的。
1995年，欧洲的Shell和Kolo-Veidekke公司首先研制出了WMA，并于1996年进行了现场试验。
早期的WMA路用性能良好，但生产成本较高。
1998年，Shell和Kolo-Veidekke公司改进了生产工艺，开始用泡沫沥青和软沥青来生产温拌沥青混合料，不仅保证了WMA的路用性能，而且降低了生产成本。
随后，欧洲和日本等国开始学习和引进WMA技术，并将其应用于工程实践，生产出了大量的WMA。
与此同时，温拌技术迅速发展，许多新的温拌技术被开发出来，温拌技术日益成熟。
2002年，美国道路工程方面的专家赴欧洲考察了WMA技术的应用与发展，次年在美国沥青路面协会(NAPA)的年会上重点提出WMA，2004年美国第一条温拌沥青混合料路面建设成功。
此后，温拌技术的发展如雨后春笋，极其迅猛，欧洲和美国开发出了多种温拌沥青混合料。
迄今为止，WMA技术有三大体系，数十种温拌沥青混合料技术。
2、国内WMA研究应用我国的温拌技术起步较晚，主要是学习和引进国外的先进技术进行应用和创新。
浅谈温拌沥青混合料研究现状
作者：李钢王恕超
来源：《中国新技术新产品》2013年第15期
摘要：本文对温拌沥青混合料（WMA）的形成背景与研究现状作了分析，对其发展历程及存在问题进行阐述，目的是为其能够紧密地与我国实际相结合，从而更好地服务于公路交通事业。
关键词：温拌沥青；发展历程；存在问题；公路交通
中图分类号：TU52 文献标识码：A
1 WMA形成背景
（1）资源环境
鉴于HMA在生产过程中不仅消耗大量的能源，而且在生产和施工的过程中还会排放出大量的废气和粉尘，严重影响周围的环境质量和施工人员的身体健康，所以，研究一种绿色和环保的沥青混合料来取代HMA的重要性就逐渐显现出来，使其既能保持和HMA一样的使用品质，又能充分地节约能源和保护环境。
（2）国际导向
据试验测试：在沥青混合料的生产过程中，温度每升高10℃，每吨混合料将多产生0.9Kg 的CO2排放量。
以2009年为例，沥青耗用量1256万吨，油石比按5%统计，由此计算出所生产的混合料为各个温度所对应的CO2排放量如表1所示。
由表1中不难看出，如果将沥青混合料的拌和温度从150℃降低至140℃，仅道路建设一项就能降低CO2排放量242万吨，效果显著。
（3）沥青性能影响
拌和温度升高不仅带来了环境问题，而且还会引起混合料性能方面的问题。
这主要是由于沥青使用性能受到影响所导致的。
较高的拌和温度容易使沥青中的轻质油分挥发，这不仅增加了沥青消耗，同时还加速了沥青老化，使沥青变脆，进而影响混合料的低温及水稳定性能。
2 WMA发展及研究历程
温拌沥青混合料的发展过程可划分为两个阶段：
第一阶段：发展初期
这一时期主要用软沥青与乳化沥青来生产温拌沥青混合料。
这种生产工艺虽然使温拌沥青混合料在性能上可以与热拌相媲美，但其生产成本却高出了20%。
第二阶段：发展中期（降粘剂研发期）
为了降低成本，同时又不降低WMA的使用性能，Shell和Kolo—veidekke在1998年开始用泡沫沥青和软沥青来生产温拌沥青，并制备WMA。
2004年，欧洲沥青会议上，又引入了合成沸石添加剂技术。
从此，温拌沥青混合料在欧洲及澳大利亚得到推广，并与2005年相继研发了低熔点有机降粘技术及乳化温拌沥青降粘等技术。
发泡技术用作温拌主要是因为水的参与，水释放引起结合料的体积膨胀，产生沥青泡沫，从而达到温拌的目的。
然而这种技术存在着一个主要的缺点：其使用寿命、集料的均匀程度、粘结料之间的黏附能力以及对路面的影响都不好掌控，另外这种技术也易加速设备的腐蚀。
低熔点有机降粘技术的代表产品是Sasobit。
其熔点大约为99℃，超过116℃时，可以完全溶解于沥青胶结料中，使沥青胶结料的粘度降低。
当温度低于熔点时，Sasobit在沥青胶结料中形成晶格结构，这是含有Sasobit改性沥青稳定性的基础。
在使用温度下，Sasobit改性沥青的抗车辙能力增强，这是对比于其它添加剂一个突出的优点。
这种改性虽然能做到低温粘度升高，但Sasobit是一种晶体蜡，熔点低，以致其低温指标并不理想。
所以要选用低熔点的有机降粘剂，最关键的不仅仅是观察其后期粘度是否能够重新恢复增长，更重要的是还是粘度恢复增长的方式。
可以预测，这将是温拌沥青今后研究的重点，也为沥青及混合料的低温性能提供了保障。
乳化沥青温拌沥青混合料是采用一种特殊的乳化沥青替代热沥青来实现的。
虽然这种乳化沥青较低的粘度使其有可能在较低温度下与石料拌和均匀，但是乳化技术中水分参与量高达95%，疏导如此多的水分会使沥青混凝土中空隙增大，起不到防水作用，大量的水分存于石料界面使得沥青与石料之间亦不能形成良好的粘附。
另外，大量水蒸气的产生会加速沥青设备的锈蚀，无形中增加生产成本。
综上所述，国外在对温拌混合料研究过程中，存在的问题可以总结为以下几个方面。
（1）除低熔点有机降粘外，其它两种温拌技术中都需有水分参与，水分对设备造成损坏，工艺的改进也需要对沥青设备进行必要的调整。
（2）温拌技术下的大多产品成本偏高，以性能较好的Sasobit为例，其市场价格约为2～3万/吨，这一价格使得很多业主单位望而却步。
（3）温拌沥青混合料从最初的现场测试到现在只有3～8年的时间，其长期性能以及耐久性能否达到与HMA的一样的路用性能尚没有一个确切的答案。
（4）美国沥青技术中心（NCAT）报告指出，温拌沥青混合料的一个缺陷是在低温条件下强度下降明显，这说明了在低温条件下温拌沥青混合料存在水损害现象，这主要是由于集料不完全干燥，集料表面膜的水导致水损害。
（5）如何在降低生产温度与使用抗剥离剂使之达到一个充足的抗潮湿性能之间寻求一个平衡还面临着挑战。
3国内WMA研究进程
（1）翻译外国文献，对研发的添加剂产品进行介绍，从宏观角度论述产品的优点以及产品的优越性。
（2）在国外温拌产品的基础上进行改性。
如利用综合修正技术向Sasobit中加入一种人造橡胶（如SBS），形成聚合体，以保持沥青低温时的弹性。
（3）以试验路为主，从05年开始，相继在北京、上海及部分省道上进行试验摊铺。
（4）开发自己的温拌产品，如广东省石油化工研究院研制的SLA-603减粘减阻剂：其熔点通常在100℃左右，在沥青中掺加4%或5%后，可使PJ及ES沥青混合料的拌和与压实温度下降12℃左右。
几年的应用实践表明，现在比较流行的温拌产品并没有收到达到理想的使用效果：有的产品在国外能够降低混合料拌和温度30℃，而在中国只能降低10～15℃，这可能是因为专利保密所导致的，一些技术并未真正开放；另外，一些温拌沥青的性能指标有了明显的下降：以现在比较认可的Sasobit改性沥青为例，性能对比见东南大学工程结构与材料试验中心出具的报告表2及表3。
从表2可以看出，随着Sasobit掺量的增加，其低温延度不断下降，沥青变脆；表3中，当加入了Sasobit温拌剂后破坏劲度模量升高，幅度达9%。
可以看出，无论从沥青还是混合料试验均说明了沥青的低温性能发生了衰减。
这些温拌产品之所以在国外比较流行，主要是因为在国外高速公路大型建设期已过，所研发的温拌技术主要选择用在市政道路而非高速公路，而我国正处于高速公路的建设期，使用中更加关注的是如何延长施工工期，而并非环保。
结语
我国正处于高速公路建设期，价格因素是道路建设的重要因素，需要充分衡量拌和温度与成本增加二者的权重。
这与国外情况不同，在绿色环境面前，价格已不是首要考虑因素。
国内公路建设既要考虑环保，但更重要的是成本节约。
无论从操作机械还是人员配置，国内均相对落后。
试图通过改变施工机械或复杂操作流程来提高温拌沥青的使用效果是不可能的，所以相对于基于乳化平台的温拌沥青来讲，Sasobit 温拌沥青因其工艺简单而且不用更换设备才更具中国市场。
参考文献
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