温拌沥青技术在低温中的应用分析

郭莹莹

（内蒙古工业大学 010051）

温拌沥青技术在低温中的应用分析

郭莹莹

（内蒙古工业大学 010051）

温拌沥青技术，即是指施工温度介于热拌沥青技术和冷拌沥青技术之间的沥青路面施工技术。在同等施工条件和原材料条件下，温拌沥青技术的拌合温度与铺筑温度相比热拌沥青技术，要低30～60℃左右，因此非常适宜于道路的低温施工。本文从温拌沥青技术的技术类型及技术优势出发，就温拌技术在低温的应用进行了分析与探讨。

温拌沥青 低温 技术应用

一、温拌沥青技术的主要技术类型

自2007年以来，在全球范围内温拌沥青技术进入了快速发展的阶段，并涌现出了大量新的工艺技术。根据其工艺原理，温拌沥青技术主要可分为以下三种技术类型：

1、降黏型温拌沥青技术

降黏型温拌沥青技术，主要是通过添加高温条件下黏度较低的有机类降黏剂（蜡、蜡状物等），以达到降低沥青胶结料黏度的目的。由于沥青混合料的稳定性、抗变形能力均主要决定于沥青胶结料的高温黏度，通过添加有机降黏剂，可以使得沥青混合料的高温黏度降低。该技术也是温拌沥青技术的一种常见技术思路，具有代表性的技术有SAK、Sasobit、Rediset等。

2、发泡型温拌沥青技术

发泡型温拌沥青技术，主要是在沥青混合料拌制之前或拌制过程中导入水，以使混合料发泡，通过发泡所形成的沥青膜结构，实现对集料的包裹，并有效降低沥青混合料的施工温度。该技术目前在国内仍处于试验引进阶段，相关技术理论尚不成熟，具有代表性的技术有Aspha—Min沸石、WAM—Foam、LEA、ASTEC等。

3、表面活性型温拌沥青技术

该技术主要是在沥青混合料拌制过程中，通过添加少量的表面活性添加剂，使水、沥青、活性添加剂之间彼此融合，以形成较为稳定的结构性膜状物。该膜状物能在低温条件下，有效消除沥青混合料黏度增大的作用，从而达到温拌的效果。表面活性型温拌沥青技术，也是目前最为成熟的一种技术类型，在我国已进入了实际应用阶段，截止到2014年，我国约90%以上的温拌沥青施工均采用的是这一技术。其具有代表性的技术有SMA、Evotherm、DAT等。

二、温拌沥青技术的技术优势

1、减少能耗，降低沥青混合料成本

沥青混合料在生产过程中，其能耗主要用于加热集料，能耗大小与集料的含水量、加热比等因素紧密相关。温拌沥青技术在拌合时加热集料的温度通常为100～120℃，而摊铺和压实时的温度通常为80～90℃，相比热拌沥青技术其温度降低了30℃左右。相当于每生产1t沥青混合料，就可节省1～1.5kg燃油，即与热拌沥青技术相比可节省约30%的能源消耗。

2、降低烟气排放，环保效益显著

由于温拌沥青混合料单位成品在燃油消耗量上的下降，其本身就会明显降低拌合过程中有害气体或者温室气体的排放量。经多方研究表明，温拌沥青技术不仅能在生产过程中降低有害气体及粉尘的排放，降低对周围环境的污染，而且由于拌合温度的下降，在摊铺过程中也基本可以实现无烟尘作业，从而有效改善了施工人员的工作环境，减少了对施工人员及沿线居民的健康损害，具有显著的环保效益。在表1中，即为温拌沥青技术与热拌沥青技术在生产过程中，有害气体排放量的对比表，从表中可以看出有害气体的排放量的明显降低。

表1 有害气体排放量的对比表

3、减轻热老化，提高工程质量

据相关研究表明，当温度在100℃以上时，沥青温度每提高10℃时，其老化速度将提高1倍。而正是由于温拌沥青技术能明显降低沥青拌合时或摊铺时的工作温度，从而有效缓解了沥青混合料的热老化现象，改善了路面的正常使用寿命。

热拌沥青技术在摊铺过程中，由于施工环境过于恶劣（环境温度高、有害气体排放量大等），经常需要采取人员换班或机械停机降温处理措施，才能保证作业面的有序推进，这都导致了施工过程中的质量控制难度较大，且路面的平整度、压实度也往往不尽如人意。而采用温拌沥青技术则能使施工环境得到根本性的改善，使得精细化施工与连续化摊铺作业成为可能，从而有力保证了路面施工的平整度与压实度，提高了工程的施工质量。

三、温拌沥青技术在低温施工中的应用

本文以最为常见的表面活性型温拌沥青技术为例，就其在低温环境下的公路路面的常规施工进行了分析与探讨。

1、温拌沥青混合料的拌制

温拌沥青混合料的拌制过程（如下图1所示），通常采用的沥青与温拌添加剂同步添加的方式。温拌添加剂首先接触沥青再参与混合料拌合，其直接与石料的接触通常被认为是无效接触。同时，为了避免矿粉被水汽带出，常需将矿粉加入时机后移到沥青与温拌添加剂喷入以后。其详细拌制工艺流程为：

图1 表现活性型温拌混合料拌制示意图

（1）石料加热。其加热温度一般比出料温度高10～20℃，以预留水分蒸发耗能、冷矿粉加热和拌合过程散热，再将加热好的石料放入预热好的拌合锅干拌。

（2）将石料导入进比设定混合料的温度高5℃的拌合设备内，要求拌合设备最好有出汽口和观察孔。如果有干拌程序（如SMA、抗车辙剂等外加剂）时，还应先进行干拌。然后再用拌铲将干拌后的石料拉成一斜面，露出拌锅底部。

（3）将热沥青（温度与热拌同）倒入进露出来的拌合设备的底部，然后在按照一定比例称量添加剂（添加剂与沥青的质量比通常为1：9）。

（4）将搅拌桨下降开始搅拌，搅拌时间约为1～1.5分钟，沥青混合料中如带纤维和外加剂时其拌合时间可适当加长。再略微升起搅拌桨，在最快的时间内倒人矿粉（不加热），然后再次开启搅拌（一般不超过1分钟）。

（5）混合料出料时，出料温度一般比同型号的热拌混合料低30℃以上。出料必须是完全裹附，且混合料应在出料过程中呈现出良好的塌落度，不允许出现花白料或成团现象。

2、主要施工工艺

（1）混合料的运输

温拌沥青混合料的运输方式与热拌沥青混合料大致相同，多是采用的大吨位的自卸卡车。在运输前应进行料温度的检查，并做好覆盖与包裹工作。由于温拌沥青混合料的温度下降速度较慢，其运输时间和运输距离，均可以在热拌沥青混合料的基础上进行适当的放宽。

（2）混合料摊铺与压实

温拌沥青混合料的摊铺温度，相比热拌技术降低约30℃左右，且烟气的排放量能明显减少，因此更容易实现连续性摊铺，各工艺环节的质量控制也较好。

工程路面的压实根据“紧跟慢压、高频低幅、先低后高、均匀少水”的原则进行。碾压次数控制在6遍左右，其中初压一次，其温度控制在140℃左右；复压2次或3次，采用振荡压路机进行连续式碾压，振动式压路机进行修复式碾压，温度控制在120℃左右；最后再进行一次终压，用压路机静压收面，其温度控制在80℃左右。

四、总结：

近年来，沥青拌制技术已先后在我国北京、上海、河北、江苏、浙江等省、市地区中实施了大量的实体建设项目，并已成功应用于道路的低温季节施工、高海拔地区施工、路面薄层快速铺装等各种路面施工类型，均取得了良好的经济效益与社会效益。正是由于温拌沥青技术在节能、减排、低温适应性、防热老化等多个方面都具备了显著的技术优势，可以预见，温拌沥青技术在未来必然将有着更为广阔的发展与应用空间。

[1] 蔡春华.温拌沥青混合料应用研究[J].上海建设科技，2013（6）.

[2] 刘健勋.温拌沥青混合料施工关键技术研究[D].西安：长安大学，2012.

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1007-6344（2015）12-0201-01