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温拌沥青混合料技术综述

2017-04-13

四川水泥 2017年4期
关键词:温拌沥青混合

(重庆交通大学土木工程学院 重庆 400074)

温拌沥青混合料技术综述

杨 涛

(重庆交通大学土木工程学院 重庆 400074)

温拌沥青混合料作为一种节能环保的绿色泥合料,近年来得到了道路工程界的广泛关注,它不仅可以减少对环境的污染,并且具有良好的路用性能,具有十分广阔的前景。本文全面介绍了温拌沥青泥合料技术的发展历程,国内外研究应用状况,各国学者的研究成果以及国内温拌技术。针对温拌沥青混合料在路用性能方面的表现,总结了其优缺点,最后指出该技术应深入研究,广泛运用。

道路工程;沥青路面;温拌沥青混合料

0 引言

自从二十世纪末以来,人类就面临严重的资源危机、环境危机。如何在发展经济的同时,保护生态环境、节约自然资源成为世界各国共同面临的课题,学术界和各国政府都提出了可持续发展理论和发展战略。而道路工程中沥青混合料的生产是能量消耗与环境污染的大户。沥青路面的大规模施工,热拌沥青混合料在生产过程中不但消耗大量的能源,而且排放出大量的废气和粉尘,严重影响环境和施工人员的健康。国内外许多道路专家认为,解决这一问题的基本途径是降低沥青混合料生产过程中的温度,因此,许多国家相继展开了对温拌沥青混合料的研究。

1 温拌沥青混合料概述

温拌沥青混合料即WMA,指的是通过一定的技术措施, 降低沥青的粘度, 使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工, 同时保持其不低于HMA的使用性能的沥青混合料技术, 关键技术就是在不损伤H M A的路用性能的前提下如何降低沥青的拌和粘度。依据现阶段的技术程度, 110到120是作为WMA的拌合温度,摊铺压实温度则为在80到110 ,就HMA而言,WMA降低了接近30摄氏度。温拌沥青混合料(WMA)与HMA相比具有众多优良性能,比如防污染,高性能等。

2 温拌沥青混合料技术研究情况

2.1国外研究情况

90年代,《京都议定书》的签订,是欧洲许多国家承诺大量减少温室气体排放的标志,热拌沥青混合料不可避免的成为了需要减排的目标之一。德国,英国等国家纷纷加入开始研究文拌沥青混合料。1995年,温拌沥青混合料首先由Kolo-veidekke公司和Shell联合开发出来,并且于次年试验段铺设完成,现场试验表明它的性能十分出色,甚至可以和HMA相媲美,然而他的成本并不低。后来,欧洲科学家运用软沥青及泡沫化沥青来制备WMA,并且铺筑试验段,性能良好。

2.2国内研究现状

2005年11月, 我国第一条温拌沥青混合料路面在北京试铺成功。它是由交通部公路科学研究院、北京路桥路兴物资中心、同济大学和美国Mead westvaco 公司合作铺设的在。2006年的夏天,上海市的第一条温拌沥青混合料试验路在虹口区新市路铺筑成功,拌和温度为120 ℃左右, 摊铺温度大约95 ℃,施工中并未产生异味,以及出现温度过高的情况。试验路各项路用性能均完好,表面平整,两小时后变放开车辆通行。交通部公路科学研究院在温拌沥青混合料的研究方面,也有突出表现,在全国八个省份内铺筑了十八条试验路。另外, 其他交通单位,例如苏交科也在正在开展此类的相关研究。2007年“高节能低排放无烟雾型温拌沥青混合料技术”在具茨山隧道内路面被初次采用。总而言之,WMA技术仍然处于未全面运用的研究阶段。

3 温拌沥青混合料的优点与不足

3.1温拌沥青混合料的优点

根据国内外相关的研究结论, 从不同的角度汇总温拌沥青混合料的特点如下:

(1)温拌沥青混合料的拌和温度低, 因而有害气体排放在其拌和摊铺过程中会大大减少。

(2)使施工期延长。温拌沥青混合料可以用于在在寒冷的天气中, 因为施工温度比热拌沥青混合料低一些, 因此在寒冷天气中的温度损失比较少。因此可以在某些地区在冬天使用该技术。

(3)降低存放温度, 因而更容易存放, 这种材料流动性更大, 所以使用静态压路机就可以得到所需的密度, 不必使用振动压路机。

(4)降低能源消耗。根据有关资料,拌和温度从160至170降低40度,可大量节省能源。

(5)减轻沥青老化程度。沥青从热拌时160℃拌和、储运下降到温拌时120℃ 拌和、储运(温度甚至更低),沥青老化的程度可大大降低。

(6)可以加强路面的耐久性, 因为混合料中液态沥青的轻质烃部分不会被加热驱除掉。

(7)可以使沥青被运输到更远的距离, 无需担心温度的临界损失, 有助于市场的开拓。

3.2温拌沥青混合料的不足

(1)由于胶结料老化的减弱, 车辙随着生产温度的降低有增大的趋势.

(2)集料来源范围偏小,WMA的原料范围比较小, 一般现在只能用一些较好的材料,而劣质的一些目前在社会上使用的还是很少。可持续发展战略已深入人心,绿色发展,持续发展已成为人类共识,一批环境有好的材料,绿色材料,绿色技术应该大力推广,并且将此设为以后研究的方向,尽量使用一些贵的建材,而大量应用二次利用的材料,如垃圾,尾矿等。因此大力发展垃圾尾料等作为WMA材料,一方面能节省造价,另一方面也是绿色理念的推广产品。

(3)在温拌沥青混合料的生产中,有些步骤需要改进必备的设备或者实验条件, 然而这些增加过程增加的费用难以避免。

(4)生产温度较低可能导致潮湿损坏,没有完全烘干的集料,会导致潮湿的可能性比较大,从而影响路面性能。

4 结语

虽然目前温拌沥青混合料技术尚存在一些没有能解决的问题,然而他的众多优点,使得此材料已经在欧洲、美国等地区广泛采用,比如法兰克福机场(德国)采用Sasobi对道路进行重新铺筑。美国的一些研究机构也纷纷参与了WMA的开发,在我国,2005年,我国第一次在北京八达岭高速进行了试验段,然而技术研究还尚不完善。

在道路建设方面,中国正处于高速发展期。经过一段时间后,中国将大量建设,公路,城市道路和桥梁,并且比任何一个国家,每年新增和改造项目的会更加增多。但使用的热拌沥青混合料的负面影响是对环境的破坏,使能源大量的消耗,并且使人类的生态环境遭到破坏。这与中国的科学的可持续发展观相违背,然而采用温拌沥青代替热拌沥青混合料将减少这些因素所带来的影响。目前,国内的温拌沥青技术还没有能够十分成熟,它仍然处于尚未广泛运用的地带,在集料选择以及长期测评方面,我们仍然需要深入研究分析,因此有必要继续深入研究温拌沥青混合料。

References)

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G322

B

1007-6344(2017)04-0320-01

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