溫拌瀝青技術(shù)在低溫中的應(yīng)用分析

郭瑩瑩

（內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 010051）

溫拌瀝青技術(shù)在低溫中的應(yīng)用分析

郭瑩瑩

（內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 010051）

溫拌瀝青技術(shù)，即是指施工溫度介于熱拌瀝青技術(shù)和冷拌瀝青技術(shù)之間的瀝青路面施工技術(shù)。在同等施工條件和原材料條件下，溫拌瀝青技術(shù)的拌合溫度與鋪筑溫度相比熱拌瀝青技術(shù)，要低30～60℃左右，因此非常適宜于道路的低溫施工。本文從溫拌瀝青技術(shù)的技術(shù)類型及技術(shù)優(yōu)勢出發(fā)，就溫拌技術(shù)在低溫的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討。

溫拌瀝青 低溫 技術(shù)應(yīng)用

一、溫拌瀝青技術(shù)的主要技術(shù)類型

自2007年以來，在全球范圍內(nèi)溫拌瀝青技術(shù)進(jìn)入了快速發(fā)展的階段，并涌現(xiàn)出了大量新的工藝技術(shù)。根據(jù)其工藝原理，溫拌瀝青技術(shù)主要可分為以下三種技術(shù)類型：

1、降黏型溫拌瀝青技術(shù)

降黏型溫拌瀝青技術(shù)，主要是通過添加高溫條件下黏度較低的有機(jī)類降黏劑（蠟、蠟狀物等），以達(dá)到降低瀝青膠結(jié)料黏度的目的。由于瀝青混合料的穩(wěn)定性、抗變形能力均主要決定于瀝青膠結(jié)料的高溫黏度，通過添加有機(jī)降黏劑，可以使得瀝青混合料的高溫黏度降低。該技術(shù)也是溫拌瀝青技術(shù)的一種常見技術(shù)思路，具有代表性的技術(shù)有SAK、Sasobit、Rediset等。

2、發(fā)泡型溫拌瀝青技術(shù)

發(fā)泡型溫拌瀝青技術(shù)，主要是在瀝青混合料拌制之前或拌制過程中導(dǎo)入水，以使混合料發(fā)泡，通過發(fā)泡所形成的瀝青膜結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對集料的包裹，并有效降低瀝青混合料的施工溫度。該技術(shù)目前在國內(nèi)仍處于試驗(yàn)引進(jìn)階段，相關(guān)技術(shù)理論尚不成熟，具有代表性的技術(shù)有Aspha—Min沸石、WAM—Foam、LEA、ASTEC等。

3、表面活性型溫拌瀝青技術(shù)

該技術(shù)主要是在瀝青混合料拌制過程中，通過添加少量的表面活性添加劑，使水、瀝青、活性添加劑之間彼此融合，以形成較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性膜狀物。該膜狀物能在低溫條件下，有效消除瀝青混合料黏度增大的作用，從而達(dá)到溫拌的效果。表面活性型溫拌瀝青技術(shù)，也是目前最為成熟的一種技術(shù)類型，在我國已進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用階段，截止到2014年，我國約90%以上的溫拌瀝青施工均采用的是這一技術(shù)。其具有代表性的技術(shù)有SMA、Evotherm、DAT等。

二、溫拌瀝青技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢

1、減少能耗，降低瀝青混合料成本

瀝青混合料在生產(chǎn)過程中，其能耗主要用于加熱集料，能耗大小與集料的含水量、加熱比等因素緊密相關(guān)。溫拌瀝青技術(shù)在拌合時(shí)加熱集料的溫度通常為100～120℃，而攤鋪和壓實(shí)時(shí)的溫度通常為80～90℃，相比熱拌瀝青技術(shù)其溫度降低了30℃左右。相當(dāng)于每生產(chǎn)1t瀝青混合料，就可節(jié)省1～1.5kg燃油，即與熱拌瀝青技術(shù)相比可節(jié)省約30%的能源消耗。

2、降低煙氣排放，環(huán)保效益顯著

由于溫拌瀝青混合料單位成品在燃油消耗量上的下降，其本身就會(huì)明顯降低拌合過程中有害氣體或者溫室氣體的排放量。經(jīng)多方研究表明，溫拌瀝青技術(shù)不僅能在生產(chǎn)過程中降低有害氣體及粉塵的排放，降低對周圍環(huán)境的污染，而且由于拌合溫度的下降，在攤鋪過程中也基本可以實(shí)現(xiàn)無煙塵作業(yè)，從而有效改善了施工人員的工作環(huán)境，減少了對施工人員及沿線居民的健康損害，具有顯著的環(huán)保效益。在表1中，即為溫拌瀝青技術(shù)與熱拌瀝青技術(shù)在生產(chǎn)過程中，有害氣體排放量的對比表，從表中可以看出有害氣體的排放量的明顯降低。

表1 有害氣體排放量的對比表

3、減輕熱老化，提高工程質(zhì)量

據(jù)相關(guān)研究表明，當(dāng)溫度在100℃以上時(shí)，瀝青溫度每提高10℃時(shí)，其老化速度將提高1倍。而正是由于溫拌瀝青技術(shù)能明顯降低瀝青拌合時(shí)或攤鋪時(shí)的工作溫度，從而有效緩解了瀝青混合料的熱老化現(xiàn)象，改善了路面的正常使用壽命。

熱拌瀝青技術(shù)在攤鋪過程中，由于施工環(huán)境過于惡劣（環(huán)境溫度高、有害氣體排放量大等），經(jīng)常需要采取人員換班或機(jī)械停機(jī)降溫處理措施，才能保證作業(yè)面的有序推進(jìn)，這都導(dǎo)致了施工過程中的質(zhì)量控制難度較大，且路面的平整度、壓實(shí)度也往往不盡如人意。而采用溫拌瀝青技術(shù)則能使施工環(huán)境得到根本性的改善，使得精細(xì)化施工與連續(xù)化攤鋪?zhàn)鳂I(yè)成為可能，從而有力保證了路面施工的平整度與壓實(shí)度，提高了工程的施工質(zhì)量。

三、溫拌瀝青技術(shù)在低溫施工中的應(yīng)用

本文以最為常見的表面活性型溫拌瀝青技術(shù)為例，就其在低溫環(huán)境下的公路路面的常規(guī)施工進(jìn)行了分析與探討。

1、溫拌瀝青混合料的拌制

溫拌瀝青混合料的拌制過程（如下圖1所示），通常采用的瀝青與溫拌添加劑同步添加的方式。溫拌添加劑首先接觸瀝青再參與混合料拌合，其直接與石料的接觸通常被認(rèn)為是無效接觸。同時(shí)，為了避免礦粉被水汽帶出，常需將礦粉加入時(shí)機(jī)后移到瀝青與溫拌添加劑噴入以后。其詳細(xì)拌制工藝流程為：

圖1 表現(xiàn)活性型溫拌混合料拌制示意圖

（1）石料加熱。其加熱溫度一般比出料溫度高10～20℃，以預(yù)留水分蒸發(fā)耗能、冷礦粉加熱和拌合過程散熱，再將加熱好的石料放入預(yù)熱好的拌合鍋干拌。

（2）將石料導(dǎo)入進(jìn)比設(shè)定混合料的溫度高5℃的拌合設(shè)備內(nèi)，要求拌合設(shè)備最好有出汽口和觀察孔。如果有干拌程序（如SMA、抗車轍劑等外加劑）時(shí)，還應(yīng)先進(jìn)行干拌。然后再用拌鏟將干拌后的石料拉成一斜面，露出拌鍋底部。

（3）將熱瀝青（溫度與熱拌同）倒入進(jìn)露出來的拌合設(shè)備的底部，然后在按照一定比例稱量添加劑（添加劑與瀝青的質(zhì)量比通常為1：9）。

（4）將攪拌槳下降開始攪拌，攪拌時(shí)間約為1～1.5分鐘，瀝青混合料中如帶纖維和外加劑時(shí)其拌合時(shí)間可適當(dāng)加長。再略微升起攪拌槳，在最快的時(shí)間內(nèi)倒人礦粉（不加熱），然后再次開啟攪拌（一般不超過1分鐘）。

（5）混合料出料時(shí)，出料溫度一般比同型號的熱拌混合料低30℃以上。出料必須是完全裹附，且混合料應(yīng)在出料過程中呈現(xiàn)出良好的塌落度，不允許出現(xiàn)花白料或成團(tuán)現(xiàn)象。

2、主要施工工藝

（1）混合料的運(yùn)輸

溫拌瀝青混合料的運(yùn)輸方式與熱拌瀝青混合料大致相同，多是采用的大噸位的自卸卡車。在運(yùn)輸前應(yīng)進(jìn)行料溫度的檢查，并做好覆蓋與包裹工作。由于溫拌瀝青混合料的溫度下降速度較慢，其運(yùn)輸時(shí)間和運(yùn)輸距離，均可以在熱拌瀝青混合料的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆艑挕?/p>

（2）混合料攤鋪與壓實(shí)

溫拌瀝青混合料的攤鋪溫度，相比熱拌技術(shù)降低約30℃左右，且煙氣的排放量能明顯減少，因此更容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)性攤鋪，各工藝環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制也較好。

工程路面的壓實(shí)根據(jù)“緊跟慢壓、高頻低幅、先低后高、均勻少水”的原則進(jìn)行。碾壓次數(shù)控制在6遍左右，其中初壓一次，其溫度控制在140℃左右；復(fù)壓2次或3次，采用振蕩壓路機(jī)進(jìn)行連續(xù)式碾壓，振動(dòng)式壓路機(jī)進(jìn)行修復(fù)式碾壓，溫度控制在120℃左右；最后再進(jìn)行一次終壓，用壓路機(jī)靜壓收面，其溫度控制在80℃左右。

四、總結(jié)：

近年來，瀝青拌制技術(shù)已先后在我國北京、上海、河北、江蘇、浙江等省、市地區(qū)中實(shí)施了大量的實(shí)體建設(shè)項(xiàng)目，并已成功應(yīng)用于道路的低溫季節(jié)施工、高海拔地區(qū)施工、路面薄層快速鋪裝等各種路面施工類型，均取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。正是由于溫拌瀝青技術(shù)在節(jié)能、減排、低溫適應(yīng)性、防熱老化等多個(gè)方面都具備了顯著的技術(shù)優(yōu)勢，可以預(yù)見，溫拌瀝青技術(shù)在未來必然將有著更為廣闊的發(fā)展與應(yīng)用空間。

[1] 蔡春華.溫拌瀝青混合料應(yīng)用研究[J].上海建設(shè)科技，2013（6）.

[2] 劉健勛.溫拌瀝青混合料施工關(guān)鍵技術(shù)研究[D].西安：長安大學(xué)，2012.

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1007-6344（2015）12-0201-01