張莉

（深圳市市政設(shè)計研究院有限公司，廣東深圳 518029）

1 研究背景

溫拌瀝青技術(shù)起源于1995年，是在能源緊缺、全球氣候變暖的大背景下快速發(fā)展起來的路面材料新技術(shù)。1997年通過的京都議定書要求，在2010年溫室氣體的排放量比1990年減少5.2%，歐盟是重要的締約著，并且承擔(dān)了最大比例的排放消減任務(wù)，因此溫拌瀝青技術(shù)在歐洲發(fā)端并迅速進(jìn)入應(yīng)用階段。溫拌瀝青的拌合溫度是介于熱拌瀝青混合料（150℃ ～180℃）和冷拌瀝青混合料（15℃～40℃）之間，性能達(dá)到熱拌瀝青混合料的新型節(jié)能減排瀝青混合燃料。目前溫拌瀝青混合料總的來說主要有四種不同的實現(xiàn)方式，分別為（1）有機(jī)添加劑法；（2）瀝青 - 礦物法（Aspha-Min）；（3）溫拌泡沫瀝青混合料（WAM-Foam）；（4）基于表面活性劑的溫拌瀝青混合料（EWMA）。其中第四種溫拌工藝是美國近幾年研發(fā)出來并投入使用的方式，在美國稱為Evotherm溫拌混合料。

基于乳化平臺的溫拌瀝青混合料（EWMA）的研究過程分為兩個階段。第一階段是2005年4月開始添加乳化劑，降低拌合混度；第二階段是從2007年7月開始，采用皂液濃縮液直接加入攪拌鍋進(jìn)行瀝青混合料拌合，其拌合溫度也為110℃～130℃，施工所需設(shè)備和施工工藝同樣與熱拌瀝青混合料基本相同。

2 溫拌方式

Evotherm溫拌瀝青混合料溫拌方式有兩種工藝可以實現(xiàn)：

（1）是用乳化劑（表面活性劑的一種）制作乳化瀝青，用該乳化瀝青作為膠結(jié)料與熱集料拌和來生產(chǎn)溫拌瀝青混合料；

（2）是直接用表面活性劑配制一定濃度的水溶液（濃縮液），在（改性）瀝青加入到拌和鍋的同時，將濃縮液噴到（改性）瀝青上再與集料一起拌和，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笊a(chǎn)出溫拌混合料，該工藝稱為濃縮液法溫拌。

3 工藝流程

3.1 施工工藝

以出料溫度為120℃的溫拌瀝青混合料為例，簡要介紹其拌和工藝：在拌和鍋中將135℃的熱集料充分干拌，下一步在130℃左右的瀝青開始噴出后，隨即將50℃左右的乳化劑水溶液也噴出，經(jīng)過充分拌和即可生產(chǎn)出120℃左右的溫拌混合料。其工藝流程見圖1、圖2。

圖1 濃縮液法溫拌混合料生產(chǎn)工藝簡圖

3.2 混合料性能指標(biāo)對比

（1）與普通熱拌瀝青對比（見表1）

（2）與改性SMA-13混合料性能對比（見表2）

經(jīng)研究表明，Evotherm溫拌瀝青混合料具有：

a.在不犧牲瀝青混合料路用性能的前提下，拌合溫度可降低至110℃～130℃、碾壓溫度可降低至70℃～110℃；

b.混合料的設(shè)計、拌合及施工工藝與熱拌混合料基本一致，無需添置新的設(shè)備；

圖2 濃縮液的添加工藝

表1 與普通熱拌瀝青對比表

表2 與改性SMA-13混合料性能對比表

c.減少燃料消耗，節(jié)省20%～30%的能量釋放。

4 工程應(yīng)用

坂瀾大道為城市Ⅰ級主干道，跨龍崗、寶安兩區(qū)，路線全長約6.5 km，道路紅線寬50 m。根據(jù)“坂瀾大道開展溫拌瀝青混合料路面應(yīng)用技術(shù)研討會會議精神”，K0+690～K1+800段采用溫拌瀝青混凝土路面，結(jié)構(gòu)組合見表3。

表3 路面結(jié)構(gòu)組合表

采用這種溫拌工藝所生產(chǎn)的瀝青混合料在溫度上有較廣的施工空間，混合料在100℃時仍可充分?jǐn)嚢璨⒂休^好的碾壓效果。溫拌瀝青混合料出料時，一般看不到熱拌瀝青混合料的那種冒煙現(xiàn)象，只有當(dāng)工作人員靠近檢測時才能感受到輕微的熱輻射和氣味，而混合料外觀、和易性與普通熱拌瀝青混合料并無二樣，見圖3、圖4。

圖3 溫拌瀝青混合料出料無煙

試驗數(shù)據(jù)表明溫拌瀝青可減少50%以上的排煙量，見表4。

由于水分和表面活性劑的引入，在基于表面活性劑的溫拌瀝青混合料內(nèi)部形成微細(xì)的水膜結(jié)構(gòu)，水膜起到潤滑的作用，從而降低了混合料的粘滯度，提高了瀝青混合料的和易性及可壓實性能；在壓路機(jī)等外力碾壓作用下，水膜結(jié)構(gòu)逐漸受到破壞，微量的水分隨之排除出去；同時，表面活性劑轉(zhuǎn)移到石料與瀝青界面上，起到抗剝落劑的效果，見圖 5、圖 6。

圖4 熱拌瀝青混合料出料冒煙

表4 溫拌、熱拌瀝青試驗數(shù)據(jù)對比表

圖5 熱拌瀝青混合料攤鋪

圖6 溫拌瀝青混合料攤鋪

在溫拌瀝青混合料攤鋪時，現(xiàn)場檢測結(jié)果表明現(xiàn)場攤鋪時有害氣體的排放量相對熱拌瀝青攤鋪時同樣可減少50%以上，從而降低對環(huán)境的污染和對施工人員健康的損害，見表5。

表5 熱拌、溫拌瀝青混合料攤鋪對比表

5 結(jié)論

溫拌瀝青混合料是一種節(jié)能環(huán)保型路面新材料、新技術(shù)，是道路建設(shè)的一次重大創(chuàng)新，具有革命性意義。添加表面活性劑（Evotherm）的溫拌瀝青混合料與普通熱拌瀝青混合料相比，不僅攤鋪溫度、拌合溫度可降低30℃及以上，同時還具有與普通熱拌瀝青混合料相同甚至更好的路用性能。因此添加表面活性劑（Evotherm）的溫拌瀝青混合料具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

[1]仰建崗.溫拌瀝青混合料應(yīng)用現(xiàn)狀與性能[J].公路交通科技應(yīng)用技術(shù)版.

[2]沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2001.

[3]JTG D50-2006,公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社出版,2006.

[4]JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社出版,2004.