溫拌瀝青混合料的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展

1、溫拌瀝青混合料的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展/hl引言：目前,隨著資源節(jié)約型及環(huán)境友好型社會(huì)的要求，熱拌瀝青混合料的應(yīng)用局限性越來越 大，主要表現(xiàn)在以下幾方面:1）拌合及攤鋪溫度高,能耗高，施工過程中煙氣粉塵排放量大，對(duì)施 工現(xiàn)場人員的健康危害大;2）高溫使得瀝青初期老化比較嚴(yán)重，對(duì)混合料的路用性能和使用壽 命不利;3）施工時(shí)需要較高溫度，因此不宜在冬季或低溫下施工，施工效率低。而冷拌瀝青混合 料盡管能在常溫下拌合，能耗低并且環(huán)保，但其路用性能差,一般只用于路面養(yǎng)護(hù)。溫拌瀝青混 合料能在較低的溫度下拌合，克服了熱拌瀝青技術(shù)的缺點(diǎn)，并且路用性能良好，因而得到了道 路建設(shè)者的青睞。一、溫拌瀝青混合料研究與應(yīng)用

2、現(xiàn)狀1、國外研究應(yīng)用現(xiàn)狀20世紀(jì)80年代90年代,工業(yè)化發(fā)展迅猛，溫室氣體排放量急劇增加，世界各國越來越意 識(shí)到節(jié)能環(huán)保的重要性,溫拌瀝青混合料技術(shù)（WMA）就是在這種大背景下產(chǎn)生的。1995年, 歐洲的Shell和Kolo-Veidekke公司首先研制出了 WMA，并于1996年進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)。早期 的WMA路用性能良好，但生產(chǎn)成本較高。1998 年,Shell和Kolo-Veidekke公司改進(jìn)了生產(chǎn)工 藝,開始用泡沫瀝青和軟瀝青來生產(chǎn)溫拌瀝青混合料，不僅保證了 WMA的路用性能,而且降 低了生產(chǎn)成本。隨后，歐洲和日本等國開始學(xué)習(xí)和引進(jìn)WMA技術(shù)，并將其應(yīng)用于工程實(shí)踐, 生產(chǎn)出了大量的WM

3、A。與此同時(shí)，溫拌技術(shù)迅速發(fā)展，許多新的溫拌技術(shù)被開發(fā)出來,溫拌技 術(shù)日益成熟。2002年,美國道路工程方面的專家赴歐洲考察了 WMA技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，次年 在美國瀝青路面協(xié)會(huì)(NAPA)的年會(huì)上重點(diǎn)提出WMA,2004年美國第一條溫拌瀝青混合料路 面建設(shè)成功。此后,溫拌技術(shù)的發(fā)展如雨后春筍，極其迅猛，歐洲和美國開發(fā)出了多種溫拌瀝青 混合料。迄今為止,WMA技術(shù)有三大體系，數(shù)十種溫拌瀝青混合料技術(shù)。2、國內(nèi)WMA研究應(yīng)用我國的溫拌技術(shù)起步較晚，主要是學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用和創(chuàng)新。2005 年，我國的第一條溫拌瀝青混合料試驗(yàn)路在北京鋪設(shè)成功。該試驗(yàn)路段是中美合資，采用的是 乳化瀝青溫拌

4、技術(shù)。此后,WMA技術(shù)在我國得到了迅速發(fā)展，各個(gè)省市開始研究和應(yīng)用 WMA。此外，我國還開發(fā)出了改性瀝青溫拌技術(shù)，并于2006年成功鋪設(shè)了世界上第一條改性 瀝青SMA溫拌試驗(yàn)路。隨著溫拌技術(shù)的日益發(fā)展，各省市也制定了一些溫拌技術(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)范 和施工規(guī)范，如河北省的溫拌瀝青混合料施工技術(shù)指南、青海省的寒區(qū)溫拌瀝青混合料 路面技術(shù)規(guī)范等，這些規(guī)范都有利于WMA技術(shù)的推廣和實(shí)施。二、溫拌瀝青混合料的性能特點(diǎn)1、溫拌瀝青混合料技術(shù)的原理和制備方法在高溫下，瀝青變得松軟,能夠發(fā)揮其膠結(jié)作用，將集料良好地裹附在一起，形成一個(gè)整體, 在荷載作用下不致松散，而瀝青良好的流動(dòng)性和潤滑作用又使混合料具有較強(qiáng)的變形能

5、力，在 荷載作用下集料不會(huì)被擠壓破碎。溫拌瀝青混合料就是采取若干技術(shù)措施（使用改性瀝青或 者加入溫拌劑）,使得混合料能夠在較低溫度下拌合和攤鋪，瀝青能夠很好地裹覆在集料上，較 好地發(fā)揮其粘結(jié)和潤滑作用，同時(shí)保持混合料路用性能不低于HMA。歸納起來,目前國內(nèi)外 WMA生產(chǎn)技術(shù)主要有三大類:有機(jī)添加劑法、泡沫法、化學(xué)添加劑法。2、溫拌瀝青混合料優(yōu)點(diǎn)（1）節(jié)能減排，低碳環(huán)保。由于采用了較低的溫度，在混合料生產(chǎn)和施工工程中將會(huì)節(jié)省 大量的電能，煤料和燃油,CO2等溫室氣體排放量也大大減少，這既是減輕溫室效應(yīng)的有效措 施，也符合生態(tài)社會(huì)和可持續(xù)發(fā)展的需求。另外，溫拌瀝青混合料在攤鋪過程中,基本可以實(shí)現(xiàn)

6、無煙作業(yè),有毒有害氣體排放明顯減少，很大程度上保護(hù)了施工技術(shù)人員的身體健康。（2）減輕 瀝青的老化程度,延長混合料使用壽命。較低的溫度降低了瀝青的初期老化程度，提高了混合 料的路用性能。（3）延長施工季節(jié),提高施工效率。施工時(shí)溫度降低，混合料與室外環(huán)境溫差減 小，可以延長施工季節(jié)及日施工/hl時(shí)間。（4）較低的溫度能夠較好地保護(hù)施工設(shè)備，延長其壽命，并較快開放交通。3、溫拌瀝青混合料的路用性能（1）高溫性能?？管囖H性能是評(píng)價(jià)瀝青混合料高溫性能的重要指標(biāo)。室內(nèi)試驗(yàn)表明，在孔 隙率基本相同的情況下,WMA的動(dòng)穩(wěn)定度比HMA的動(dòng)穩(wěn)定度提高10%左右,其高溫穩(wěn)定性 優(yōu)于熱拌瀝青混合料，具有良好的抗車轍

7、性能。（2）低溫性能?；旌狭系牡蜏貜澢囼?yàn)表 明,WMA與HMA試件破壞時(shí)的應(yīng)變相差不大，二者低溫抗裂性無異。分析可知,加入溫拌劑 后，溫拌劑摻量大小對(duì)瀝青混合料的低溫性能影響不大，混合料的低溫性能主要由瀝青本身決 定。（3）水穩(wěn)定性。研究表明,加入溫拌劑后，瀝青裹附到集料表面,在水的作用下，混合料抗剝 落能力增強(qiáng)。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明，無論是浸水馬歇爾實(shí)驗(yàn),還是凍融劈裂實(shí)驗(yàn),WMA的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 都高于HMA,這說明溫拌瀝青混合料的水穩(wěn)定性要優(yōu)于熱拌瀝青混合料。實(shí)驗(yàn)表明,在一定 的范圍內(nèi)，溫拌劑摻量越多，溫拌瀝青混合料的水穩(wěn)定性越好。（4）疲勞性能。通過中點(diǎn)加載彎 曲實(shí)驗(yàn)，得出不同應(yīng)力比下混合料試件破

8、壞時(shí)的疲勞壽命次數(shù)，繪出混合料疲勞方程曲線。結(jié) 果表明，溫拌瀝青混合料的疲勞曲線略高于同級(jí)配的熱拌瀝青混合料說明WMA的疲勞性能 優(yōu)于同級(jí)配的HMA。三、溫拌瀝青混合料現(xiàn)階段存在的問題溫拌瀝青混合料在應(yīng)用中主要存在的問題有：（1）初建成本較高。實(shí)踐表明，相對(duì)于熱拌瀝青混合料,由于溫拌劑的添加,溫拌瀝青混合 料成本增加6%左右。（2）設(shè)計(jì)規(guī)范尚未制定。由于溫拌技術(shù)起步較晚，理論技術(shù)尚處于研究階 段,除了制備方法不同，其設(shè)計(jì)和施工都是采用熱拌瀝青混合料的相關(guān)規(guī)范。為了使溫拌技術(shù) 得到推廣,急需制定設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)等相關(guān)規(guī)范。（3）對(duì)原材料要求較高。雖然溫拌瀝青混 合料具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，但其對(duì)原瀝青和集料的質(zhì)量要求很高,質(zhì)量稍差的碎石及尾礦砂等 固體廢棄物應(yīng)用于WMA的研究還很少見。同熱拌瀝青混合料一樣，今后應(yīng)大力研究不同廢 棄物在溫拌瀝青混合料中的應(yīng)用,這有利于道路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。（4）其他問題。如WMA 在低溫條件下存在水損害現(xiàn)象、長期路用性能有待評(píng)估、難以精