温拌沥青路面施工技术在间歇式搅拌设备中的应用

袁 安，孙雁涛

（中交西安筑路机械有限公司，陕西 西安 710200）

沥青路面施工技术常用沥青混合料根据拌合控制温度分为冷拌沥青混合料和热拌沥青混合料2种类型。冷拌沥青混合料采用常温状态下的乳化沥青或者液体沥青与集料充分拌合后进行摊铺施工，整个生产周期不需要任何加热过程，可最大限度降低能源消耗，但其实际路用性能远不能满足关键工程的施工要求。热拌沥青混合料在目前道路施工过程中较为传统且最常用，因其拌制和施工温度较高（一般在160℃180℃），必然会产生既污染环境又严重影响施工人员身体健康的有害气体，比如CO、SO2等。

温拌沥青路面施工技术的出现和迅速发展，有效地解决了冷拌和热拌沥青混合料在生产、施工过程中带来的问题，尤其是该技术在间歇式搅拌设备实际应用过程中，其可操作性强、降耗减排效果明显等优势大大推动了该技术规模化应用的进程，对于我国道路交通基础设施建设具有深远影响和显著的战略性意义。

1 温拌技术简介

1.1 温拌定义

温拌沥青混合料WMA（Warm Mix Asphalt），是一类拌和温度介于热拌沥青混合料和冷拌（常温）沥青混合料之间，性能达到（或接近）热拌沥青混合料的新型沥青混合料[1]。实际拌合温度的高低是温拌沥青混合料区别于冷拌和热拌沥青混合料最直接的特征，如表1。

表1 冷拌、温拌、热拌沥青混合料拌合温度

温拌沥青技术属于沥青混合料生产工艺革新技术，其技术核心是向加热沥青中添加增强沥青混合料可操作性的添加剂。该添加剂可以是物理或者化学添加剂，且不会影响实际路用性能[1]。

因此，在道路施工过程中采用的施工技术是否属于温拌技术，需要满足以下2个条件：

（1） 使用温拌沥青混合料铺筑的路面面层各层，其使用性能必须符合现行沥青路面施工技术规范要求。

（2） 温拌沥青混合料因其拌合与施工温度显著低于热拌30℃ 60℃，不仅可减轻材料老化，同时也满足节能环保需求；另外，温拌技术在运用过程中应采用热拌全套设备及工艺流程施工[2]。

1.2 温拌技术关键

基于以上提到的温拌技术的2个基本标准，且为了充分达到该基本标准，需要掌握温拌技术在实际运用过程中的2个关键点：

（1） 温拌技术在沥青混合料生产过程各环节发挥着作用，比如拌合、运输、摊铺及压实等环节。其实际应用过程不允许产生诸如影响胶结料的性能和混合料的配比等副作用，且拌合施工温度的降低不会影响材料的实际使用性能。同时，还要考虑到温拌混合料的用量和成本因素。

（2） 传统热拌沥青混合料的粘结力主要通过沥青渗入石料表面细微纹理的过程来实现，称为物理性浸润作用。由于温拌技术降低了石料的加热温度和沥青混合料的出料温度，进而会降低拌合过程中石料与沥青的物理性浸润作用[3]。因此，为了弥补由于浸润能力下降带来的粘结力损失，任何一种温拌技术的实现形式都必须采取相应的措施来保证温拌沥青混合料具有一定的粘结力。

综上，要想使温拌沥青技术的应用更加高效，技术上必须掌握并精准突破温拌技术的以上2点。

2 温拌沥青技术在间歇式搅拌设备中的应用实例

2.1 温拌沥青技术应用实例

中交西筑公司作为国内领先、全球知名的专业筑养路机械研发制造企业，早在2012年上海宝马展就提出并开始推广温拌沥青技术，经过3年的国产化技术研究和实践积累，从2015年至今不断在全国范围内大面积推广并应用，目前已经在江苏、浙江、山东、吉林等多个工地的间歇式沥青搅拌设备上配置了温拌沥青发生装置，其中3套已正式投入使用。

图1为温拌沥青发生装置在某型间歇式沥青搅拌设备中的应用实例。该温拌沥青发生装置采用水发泡的形式来实现，一定量的水（通常为每批次沥青混合料所需沥青含量的2%）在高压水泵的作用下，通过喷射歧管喷射进入温拌沥青发生装置中，与沥青在装置中充分混合后喷洒至搅拌锅内。该装置在发泡用水量精度为±3%、发泡用水量为1%

3%的条件下，其发泡能力可达到10 20kg/s。图1中所示温拌沥青采样装置采用重力自流形式取样温拌沥青，当温拌沥青喷洒至搅拌锅的同时，打开取样装置阀门，获取实验所需要的温拌沥青。

2.2 温拌沥青混合料温度测试

在实际温拌沥青混合料生产过程中，第一时间对温拌沥青混合料成品料进行温度测试并采集数据。首先通过肉眼观察是否存在花料、白料以及沥青裹覆现象，在此基础上利用接触式温度计对3个批次的温拌沥青混合料进行温度测试，并统计数据如表2。现场观察和实际测温见图2和图3。

2.3 温拌沥青混合料摊铺测试

在实际摊铺现场，对比温拌沥青混合料和热拌沥青混合料摊铺施工全过程，温拌沥青混合料在摊铺过程中明显没有“青烟”阵阵的现象出现，见图4和图5。

表2 温拌沥青混合料温度测试

图1 温拌沥青发生装置在某型间歇式沥青搅拌设备上的应用实例

图2 温拌沥青混合料成品料

图3 温拌沥青混合料成品料测温

图4 温拌沥青混合料摊铺现场

图5 热拌沥青混合料摊铺现场

现场对温拌沥青混合料铺筑的路面进行测试，其摊铺温度在120℃125℃之间，马氏密度压实度平均值为100.93%，马歇尔稳定度以及体积指标良好，其余各项指标也都符合公路沥青路面施工技术规范。

温拌技术在间歇式搅拌设备中的应用实例，充分证明了温拌沥青混合料不仅仅在节能减排、利于操作及施工人员的身体健康等方面效果显著，也充分证明其实际路用性能等同于甚至优于热拌沥青混合料。

3 温拌沥青技术在间歇式搅拌设备中的应用价值

传统热拌沥青混合料拌合过程中排放出的沥青烟气，不仅严重影响操作及施工人员的身体健康，而且会严重影响污染拌合站或摊铺现场的周边环境。另外，生产热拌沥青混合料需高温加热沥青和骨料，较高的生产温度大大增加了能源的消耗[4]。因此，如何更有效地降低能耗、减少污染，一直是公路建设过程中亟待解决的问题。

温拌沥青技术的应用可以有效优化传统热拌沥青混合料所带来的诸多问题，比如通过温拌沥青技术在间歇式搅拌设备中实际应用过程的测试结果来看，测得沥青拌合站烟道中心处的废气烟尘排放量相比热拌沥青混合料降低17% 33%，生产现场能见度清晰；在摊铺现场，由于成品料的温度较热拌时至少下降30℃，则摊铺环境温度也较热拌时下降10℃ 15℃，现场工作人员体感良好[5]。

我国公路建设规模庞大，但能源短缺，因此，可以将节能减排作为驱动温拌技术发展的长效动力，若温拌沥青混合料可长期“替代”传统热拌沥青混合料，一定会产生巨大的社会和经济效益。

4 结束语

目前国内对于温拌技术的应用，只有北京是靠节能减排来推动的，温拌技术绝大多数工程应用方向虽然已经基本成熟，但都不足以支持“替代”的应用量。我国路面建设目前依然处于快速发展时期，希望通过大力推广，让温拌技术可以在全国各地得到大面积应用，使得温拌沥青混合料真正可以“替代”热拌沥青混合料。

［1］ 秦永春. 基于表面活性剂的温拌沥青混合料的设计及相关性能研究[D]. 上海同济大学交通运输工程学院博士学位论文, 2009.

［2］ JTG F40-2004. 公路沥青路面施工技术规范[S].

［3］ 李彦伟, 王江帅, 黄文元, 等. 温拌沥青路面施工技术[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2011.

［4］ 黄文元, 秦永春. 沥青温拌技术在国内外的应用现状[J]. 上海公路, 2008, 3.

［5］ 王普清, 杜群乐, 李彦伟, 等. 温拌沥青混合料技术研究[R]. 河北省交通运输厅公路管理局等, 2010, 3.