温拌沥青混合料的应用现状以及发展

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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。2005年,我国的第一条温拌沥青混合料试验路在北京铺设成功。该试验路段是中美合资,采用的是乳化沥青温拌技术。此后,WMA技术在我国得到了迅速发展,各个省市开始研究和应用WMA。此外,我国还开发出了改性沥青温拌技术,并于2006年成功铺设了世界上第一条改性沥青SMA温拌试验路。随着温拌技术的日益发展,各省市也制定了一些温拌技术的设计规范和施工规范,如河北省的《温拌沥青混合料施工技术指南》、青海省的《寒区温拌沥青混合料路面技术规范》等,这些规范都有利于WMA技术的推广和实施。

二、温拌沥青混合料的性能特点

1、温拌沥青混合料技术的原理和制备方法

在高温下,沥青变得松软,能够发挥其胶结作用,将集料良好地裹附在一起,形成一个整体,在荷载作用下不致松散,而沥青良好的流动性和润滑作用又使混合料具有较强的变形能力,在荷载作用下集料不会被挤压破碎。温拌沥青混合料就是采取若干技术措施(使用改性沥青或者加入温拌剂),使得混合料能够在较低温度下拌合和摊铺,沥青能够很好地裹覆在集料上,较好地发挥其粘结和润滑作用,同时保持混合料路用性能不低于HMA。归纳起来,目前国内外WMA生产技术主要有三大类:有机添加剂法、泡沫法、化学添加剂法。

2、温拌沥青混合料优点

(1)节能减排,低碳环保。由于采用了较低的温度,在混合料生产和施工工程中将会节省大量的电能,煤料和燃油,CO2等温室气体排放量也大大减少,这既是减轻温室效应的有效措施,也符合生态社会和可持续发展的需求。另外,温拌沥青混合料在摊铺过程中,基本可以实现无烟作业,有毒有害气体排放明显减少,很大程度上保护了施工技术人员的身体健康。(2)减轻沥青的老化程度,延长混合料使用寿命。较低的温度降低了沥青的初期老化程度,提高了混合料的路用性能。(3)延长施工季节,提高施工效率。施工时温度降低,混合料与室外环境温差减小,可以延长施工季节及日施工

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