朱金鵬 鮑薪竹

(長安大學(xué) 公路學(xué)院，陜西 西安 710064)

目前，環(huán)境污染和能源匱乏是人類面臨的共同挑戰(zhàn)。保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源也是全世界道路建設(shè)領(lǐng)域共同關(guān)注的熱點(diǎn)話題，同時(shí)環(huán)保和節(jié)能也是衡量一項(xiàng)工程價(jià)值的關(guān)鍵性指標(biāo)。溫拌瀝青混合料在降低污染的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對能源的節(jié)約，并最終節(jié)省了道路建設(shè)成本，因此成為道路領(lǐng)域的前沿技術(shù)而越來越受到重視。

1 溫拌瀝青混合料簡介

熱拌瀝青混合料在生產(chǎn)和施工過程中需要較高的溫度來將瀝青熔化，因而將產(chǎn)生大量的粉塵與廢氣并消耗大量的資源，同時(shí)還會因?yàn)闉r青的老化而影響其長期使用性能。冷拌瀝青混合料一般用在乳化瀝青的生產(chǎn)過程中，由于其各種路用性能的指標(biāo)較低，因此一般僅用于路面養(yǎng)護(hù)過程中。

為了在保證瀝青混合料路用性能的同時(shí)降低廢氣的排放，減少能源的消耗，人們研制出一種環(huán)保型瀝青混合料——溫拌瀝青混合料(WMA)。溫拌瀝青混合料是一種拌和溫度介于熱拌和冷拌瀝青混合料之間，各項(xiàng)路用指標(biāo)與熱拌瀝青混合料接近的一種具有節(jié)能環(huán)保功效的新型瀝青混合料，國內(nèi)外研究表明，溫拌瀝青混合料與其他類型瀝青混合料相比，具有低能耗、低排放、高性能等優(yōu)點(diǎn)。

2 溫拌瀝青混合料生產(chǎn)的技術(shù)原理

瀝青混合料的強(qiáng)度來源于集料間的嵌擠作用和瀝青與集料間的粘結(jié)作用。瀝青在混合料中起到粘結(jié)和潤滑的作用，粘結(jié)作用使瀝青混合料容易成型，潤滑作用使集料易于壓實(shí)而不致壓碎。影響瀝青混合料粘結(jié)和潤滑作用的因素主要是其拌和碾壓溫度。因此在不影響瀝青裹覆性的前提下適當(dāng)?shù)慕档桶韬湍雺簻囟瓤梢栽诒ＷC路用性能的同時(shí)提高瀝青的抗老化性能，并且降低工程造價(jià)，這便是溫拌瀝青混合料。生產(chǎn)溫拌瀝青混合料的方法很多，但基本原理相同，主要是通過向?yàn)r青混合料中添加熔點(diǎn)較低的添加劑，添加劑熔化后產(chǎn)生氣體，與瀝青接觸形成瀝青泡沫，瀝青泡沫裹覆在集料周圍，形成泡沫狀瀝青層，使瀝青的粘溫曲線下移，在降低瀝青混合料拌和溫度的同時(shí)也提高了瀝青與集料之間的潤滑性。

3 溫拌瀝青混合料的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，溫拌瀝青混合料的發(fā)展突飛猛進(jìn)，2007年到2010年僅4年的時(shí)間，其用量就增加了將近4 倍，到2011年混合料數(shù)量已達(dá)到54 萬噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了業(yè)界的預(yù)期。溫拌瀝青混合料的技術(shù)也越來越成熟，添加劑種類已經(jīng)有幾十種，溫拌瀝青混合料的發(fā)展前景十分廣闊。

溫拌技術(shù)始于2002年，2004年美國修建了世界上第一條溫拌瀝青混合料路面，從而開啟了溫拌技術(shù)的新紀(jì)元。2007年美國公路聯(lián)合研究項(xiàng)目組(NCHRP)開始進(jìn)行WMA 的配合比設(shè)計(jì)，并與2010年3月完成，制定了WMA 的配合比和性能指標(biāo)，WMA 的生產(chǎn)施工有了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2008年美國公路運(yùn)輸工作者協(xié)會開始對溫拌瀝青混合料的路用性能和施工新能進(jìn)行了研究，并與2011年發(fā)布了研究報(bào)告。目前美國已經(jīng)有一半的州把溫拌瀝青混合料采納到他們的設(shè)計(jì)施工規(guī)范中。

我國從2005年從國外引進(jìn)了溫拌瀝青混合料技術(shù)，并與當(dāng)年鋪筑了第一條溫拌瀝青混合料試驗(yàn)路，開始將國外技術(shù)與本國實(shí)際相結(jié)合。SBS 改性瀝青溫拌試驗(yàn)路的鋪筑始于2006年，并與2008年鋪設(shè)了第一條橡膠瀝青溫拌試驗(yàn)路。2006年西部交通項(xiàng)目進(jìn)行了溫拌瀝青混合料應(yīng)用技術(shù)研究，并于次年編制了《溫拌瀝青混合料技術(shù)指南》，制定了溫拌瀝青混合料的設(shè)計(jì)和性能評價(jià)方法。

4 溫拌瀝青混合料在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題

1)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范欠缺熱拌瀝青混合料設(shè)計(jì)方法是目前溫拌瀝青混合料所普遍采用的設(shè)計(jì)方法，由于缺乏自身特點(diǎn)，導(dǎo)致不能充分發(fā)揮溫拌混合料的技術(shù)優(yōu)越性。因此，國內(nèi)外應(yīng)該制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，提出符合其溫拌瀝青混合料自身特點(diǎn)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，施工指標(biāo)以及檢驗(yàn)指標(biāo)。

2)原材料來源不足目前溫拌瀝青混合料的集料只來源于一些具有良好性能的優(yōu)質(zhì)集料，對一些劣質(zhì)集料如工業(yè)廢渣等的應(yīng)用很少。隨著環(huán)保路面、綠色路面理念的深入，采用較少的天然資源，大量使用廢渣、尾礦等廢棄物，是今后道路發(fā)展的必由之路。因此，擴(kuò)大原材料的來源，一方面可以節(jié)約成本，同時(shí)有利于溫拌技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

3)長期的路用性能有待研究溫拌瀝青混合料的一個缺點(diǎn)是低溫抗裂性不足，低溫條件下的強(qiáng)度下降明顯，在低溫條件水損壞嚴(yán)重，這主要是因?yàn)榧铣睗?，?dǎo)致集料與瀝青之間的粘結(jié)不足，集料發(fā)生水損害。目前溫拌瀝青混合料還處于初步研究階段，其長期的路用性能有待進(jìn)一步的跟蹤研究，長期性能的不確定性是阻礙溫拌瀝青混合料推廣應(yīng)用的主要原因。

4)溫拌瀝青混凝土其他功能有待開發(fā)目前，溫拌瀝青混凝土僅局限于高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗水損害、抗老化性能以及平整性、抗滑性等路用性能的研究。但是隨著公路行業(yè)的發(fā)展，一些具有特殊功能的瀝青路面開始嶄露頭角，如融雪性路面，排水性路面等，而溫拌技術(shù)將在這些路面中具有更為廣闊的應(yīng)用空間。例如溫拌橡膠改性瀝青應(yīng)用在路面中將提高橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)量，減少生產(chǎn)過程中粉塵、廢氣的排放。

5 結(jié)語

隨著社會的發(fā)展，人們對于環(huán)境保護(hù)的意識也越來越強(qiáng)烈。在保證路用性能的同時(shí)減少對原材料的消耗，降低對環(huán)境的污染，是當(dāng)今道路工程界的熱點(diǎn)課題。而作為一種節(jié)能環(huán)保型的道路材料，溫拌瀝青技術(shù)給人們提供了新的思路方法。隨著時(shí)代的發(fā)展，溫拌瀝青混合料必定有更廣闊的發(fā)展前景。

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