道路温拌沥青技术研究

2022-04-29黄美燕

运输经理世界 2022年18期

黄美燕

（湖南城建职业技术学院，湖南湘潭 411101）

0 引言

近些年来，全世界出现极端天气的概率明显上升，这些变化与环境破坏、能源消耗等各方面息息相关。各行各业都在资源节约和环境保护方面做了很多工作，公路行业学者也在道路施工技术、道路新材料等方面取得了成效。

罗磊等指出在市政道路施工中要注意扬尘、噪声、大气污染等方面对环境的影响；Sukhija Mayank等基于环保的理念，提出温拌沥青混合料能有效降低施工温度、具备减少能源消耗等优势；CHERAGHIAN G等通过相关技术手段可将温拌沥青混合料的拌合温度比热拌沥青混合料降低30～40℃，并保持优良的路用性能。其中温拌技术被认为是节能减排有效的方法。

直至目前，世界上已经研制出几十种沥青混合料温拌技术，种类繁多，但没有规范的分类方式标准，这在温拌剂优选的问题上造成很大的困扰，为了解决这个问题，同时也为了更好地理解温拌技术机理及对其的整体把握，本文通过研读汇总国内外在温拌沥青技术方面的成果，对其中的温拌技术分类方式进行对比，找出其中不足之处，提出自己的分类方式。

1 沥青混合料温拌技术汇总

1.1 Aspha-min®

Aspha-min是德国Eurovia Services GmbH 公司的产品，它是一种含水的沸石，呈白色粉末状。内部还有大量的水分，会在一定的温度下析出，使得胶结料体积膨胀形成泡沫沥青，从而在较低的温度下能裹附集料，达到温拌的效果。一般该温拌剂的推荐掺量是混合料体积的0.3%。Aspha-min可以减少混合料的拌和温度，一般数值达到30℃，这样不仅可以减少能源消耗，而且较低的施工温度也减少了沥青的热老化。

1.2 Advera®

Advera是一种铝硅酸盐沸石粉末或含水沸石粉末。Advera工作原理与Aspha-min类似，当温度在80～185℃时，有20%左右的结晶水汽化释放出来，使沥青胶结料产生连续的微发泡作用，降低其黏度，Advera的掺量按沥青混合料重量的0.25% 添加，其能够使沥青混合料的拌和和施工降低10～20℃。

1.3 Asphaltan B®

Asphaltan B是一种粒状的低分子量酯化蜡，其熔点约99℃，作为“沥青流动改性剂”从而降低施工温度，但是，并没有指出具体降低多少。Asphaltan B的建议掺量为2%～4%，它的添加方式简单，可直接加到沥青混合料拌和装置或者沥青中。

1.4 Double-Barrel® Green

Double-BarrelGreen 是美国阿斯泰克工业有限公司的技术，制备过程是在拌和楼生产沥青混合料时，将质量为胶结料2%～5%左右的水和热沥青共同注入搅拌锅，使热沥青在水的汽化下发泡致使体积膨胀，从而达到在低温下拌和的效果。另外，澳大利亚ASTEC 设备公司开发了“绿色双滚筒”的温拌技术，其系统的核心是一个多喷嘴分流装置，每个喷嘴的生产能力是50t/h。

1.5 Evotherm®

基于乳化平台的温拌技术，根据其发展时期和作用机理的不同，可以分为以高浓度乳化沥青替代普通热沥青的高浓度乳化分散沥青降黏温拌技术和基于表面活性剂的皂液浓缩液温拌技术两大类。两类技术的开发应用分别在不同的时期，前后属于两个阶段，且作用原理有很大的差别。第一类，是通过一种特殊的乳化沥青置换；第二类，皂液浓缩液类，其主要成分是表面活性添加剂，将其直接加入到沥青混合料搅拌锅，三者共同作用形成稳定的结构性水膜，从而实现温拌。其拌和温度为100～130℃。Evotherm技术截至目前已发展形成了三代产品：ET、DAT 和3G。

1.6 LEA

LEA 的原理较简单，主要是利用细集料的水分，使其蒸发产生泡沫。通过两步骤进行：第一步将单独的粗集料和沥青胶结料在与HMA 相同的拌和条件下进行拌和，使粗集料达到完全裹覆；第二步将潮湿的冷砂（细集料）和填料与前一步进行裹覆了沥青的粗集料加在一起二次搅拌，在拌和过程中，水分汽化产生发泡作用，使沥青和集料完全黏附形成WMA。

1.7 LT-Asphalt

LT-Asphalt 也可以称为LT-Asfalt，是一种低温混合料制备方法。首先加热集料，使其温度达到90℃，用特殊的装置使特殊的沥青发泡，连同吸水性填料与集料一起，能够连续生产低于90℃的沥青混合料，且其性能与HMA 一样好，其产品在温度达到60℃时，还能维持良好的工作性。

1.8 Sasobit®

Sasobit是南非Sasol-Wax 公司的产品。Sasobit是一种细结晶体，以粉末或颗粒的形式存在。其可直接加入沥青结合料中，只需简单搅拌，不需要机械搅拌，搅拌时间为10min～15min。Sasobit被认为是一种沥青流动改性剂。

1.9 SEAM

SEAM 是一种硫磺强化沥青改性剂，在常温下可以储存。制备沥青混合料时，将SEAM 直接加入拌和楼代替部分沥青，形成SEAM 改性沥青混合料，一般应用于高温改性剂的研究，而对其降温方面开展研究较少。然而，SEAM 的降温性能亦呈现出其特点，到115℃左右完全液化，同时在与沥青混合料拌和过程中，在集料的剪切作用下与沥青结合料均匀相容，降低沥青黏度，进一步降低沥青混合料的生产和施工温度。大量实验证明，添加SEAM 的沥青混合料其施工温度较之于普通沥青混合料低20～30℃。

1.10 WAM-Foam®

WAM-Foam技术是两阶段温拌技术。首先加入低黏沥青，与所有集料进行拌和，达到完全黏附。然后，将高黏沥青发泡后加入混合料二次拌和，因硬质沥青产生发泡降黏，达到低温拌和及温拌的目的。

2 沥青混合料温拌技术分类方法

基于上述，文章汇总了国内外的温拌技术，并进行了部分列举。目前使用的温拌技术有20 多种，种类如此繁多，使得温拌技术研究对象的选择增加了难度，同时在工程中对温拌技术的筛选也成了一个问题。温拌技术的类型不同其工作机理也不同，有些温拌技术的工作机理可分为一个大类，这样可为温拌技术的研究和实际施工项目中的应用提供理论基础，故有必要对温拌技术进行分类。目前国内外学者对温拌技术的分类也做了很多工作和实践，如表1 所示。