邵藝偉 中石油燃料油有限責(zé)任公司

一、溫拌瀝青技術(shù)分析

（一）溫拌瀝青技術(shù)特點

溫拌瀝青，指的是通過一定的技術(shù)措施，使瀝青能在相對較低的溫度下進(jìn)行拌和施工，同時保持瀝青混合料使用性能的瀝青混合料技術(shù)，介于熱拌瀝青和冷拌瀝青之間。溫拌瀝青技術(shù)主要包括了瀝青發(fā)泡型、表面活性劑型、合成蠟型：（1）瀝青發(fā)泡型，該技術(shù)路線是使用沸石或水，需要特定的設(shè)備，工藝復(fù)雜，且可能會使混合料路用性能降低。（2）表面活性劑型，該技術(shù)的特點是添加劑量低，且添加方式簡單方便，可以不降低瀝青混合料使用期間的路用性能。（3）合成蠟型，該技術(shù)路線工藝簡單，摻加量低，可有效改善瀝青混合料的高溫性能，但不利于低溫性能。

溫拌瀝青較傳統(tǒng)熱拌瀝青具備一定優(yōu)勢，其在使用的過程中可節(jié)省燃料（約20%-30%），從而達(dá)到減少CO2排放的目的，同時可縮短道路項目施工時間，延長道路路面的使用壽命。（1）環(huán)保節(jié)能。溫拌瀝青混合料的拌和溫度較熱拌瀝青可降低30℃左右，燃料消耗可降低30%。由于拌和及攤鋪溫度較低，可有效減少煙霧等有害氣體排放，減輕對人體造成的傷害和空氣污染。（2）防止老化提升耐用度。由于瀝青混合料從拌和、運(yùn)輸?shù)綌備?，溫度均大幅降低，可有效減少瀝青的老化，提升瀝青路面耐用度。（3）路用性能優(yōu)良。溫拌瀝青混合料可適用于路面的各個瀝青結(jié)構(gòu)層，尤其適用高粘度瀝青混合料施工，包括路面瀝青養(yǎng)護(hù)的薄層罩面、膠粉改性瀝青等。（4）更加環(huán)保，有利于施工人員健康保護(hù)。由于溫拌瀝青在道路施工過程中溫度大幅降低，有毒氣體排放明顯減少，研究表明，至少可減少80%瀝青煙的排放，和熱拌瀝青相比，溫拌瀝青更具有環(huán)保優(yōu)勢和更有利于施工人員的健康。

（二）溫拌瀝青技術(shù)指標(biāo)

以中國石油昆侖溫拌瀝青為例，其技術(shù)指標(biāo)如表1、表2所示：

表1 昆侖溫拌混合料與熱拌混合料對比

表2 昆侖溫拌瀝青混合料典型數(shù)據(jù)

（三）溫拌瀝青主要適用場景

溫拌技術(shù)是未來道路瀝青的發(fā)展方向，由于溫拌瀝青的制備需要添加溫拌劑而致使價格高于普通瀝青，因此溫拌瀝青更適用于高端瀝青市場，重點應(yīng)用在高速公路、國省道、城市道路等隧道內(nèi)瀝青路面和有居民區(qū)的市政道路施工，可減少氣體排放并減少施工氣味，有利于施工區(qū)域居民和施工人員的健康。

二、溫拌瀝青國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）國外應(yīng)用現(xiàn)狀

溫拌瀝青誕生于歐洲，由英國殼牌和Kolo-veidekke 兩家公司于20 世紀(jì)90 年代中期共同研發(fā)，推出后得到市場的廣泛關(guān)注。1999 年，德國修建了第一條利用溫拌瀝青技術(shù)的路段，證實了其路用性能的優(yōu)越，溫拌瀝青技術(shù)在歐洲逐步得到推廣使用。

2003 年，美國從歐洲引進(jìn)了溫拌瀝青技術(shù)，并對其性能進(jìn)行了著重研究。2004 年，美國在加利福尼亞州和北卡羅來納州完成了溫拌瀝青的首次現(xiàn)場試驗，試驗后美國運(yùn)輸部意識到其成本優(yōu)勢（使用溫拌瀝青技術(shù)通常可減少約30%的燃料成本），開始在本土大力進(jìn)行推廣。

2006 年，德國出版了溫拌瀝青混合料的技術(shù)指南，詳細(xì)地總結(jié)了溫拌瀝青技術(shù)的種類及其使用建議。2008 年，美國也陸續(xù)推出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和制度，對溫拌瀝青技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行規(guī)范，其中包括得克薩斯州頒布的溫拌瀝青混合料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范、國家瀝青技術(shù)中心制定的溫拌瀝青技術(shù)質(zhì)量和性能檢測方法流程等。

2009 年起，國際社會對溫拌瀝青的關(guān)注點逐步由成本效益、路用性能轉(zhuǎn)向節(jié)能降耗、減少污染排放的方向，溫拌瀝青作為典型的環(huán)保型道路材料，得到了美國、日本、南非等國家的大力推崇。隨著近十幾年的發(fā)展，國外溫拌瀝青市場占有率持續(xù)提升，特別是美國，已達(dá)到較高水平。根據(jù)美國國家瀝青路面協(xié)會（NAPA）的數(shù)據(jù)，2021 年，溫拌瀝青達(dá)到該國瀝青混合料總產(chǎn)量的42%，較2011 年增長約28%；常見溫拌技術(shù)為發(fā)泡瀝青溫拌技術(shù)，約占市場份額的68%。根據(jù)歐洲瀝青路面協(xié)會（EAPA）的數(shù)據(jù)，2021 年，溫拌瀝青混合料占總產(chǎn)量的8%，較2011 年增長約5%。法國是歐洲區(qū)域使用溫拌技術(shù)最多的國家，溫拌瀝青混合料占總產(chǎn)量的12%，其次是挪威（11%）和丹麥（9%）。

（二）國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

我國于2005 年，開始進(jìn)行溫拌瀝青技術(shù)的研究應(yīng)用，由交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院、北京市政路橋建材集團(tuán)、美國Mead Westvaco 和同濟(jì)大學(xué)合作研究，在北京修建了我國第一條利用溫拌瀝青技術(shù)的路段（110 國道昌平段）。隨后，在我國交通部大力支持下，溫拌瀝青技術(shù)相繼在國內(nèi)其他城市道路中進(jìn)行試驗和推廣，均取得較好的效果。

2006 年，上海市政道路部門與英國殼牌、美國Mead Westvaco 進(jìn)行合作，完成國內(nèi)第二條溫拌試驗路的鋪設(shè)；同年，在西藏林周地區(qū)、零下4℃的環(huán)境條件下，完成試驗路段的溫拌瀝青鋪設(shè)。2007 年，常州交通工程總公司與東南大學(xué)合作，在340 省道完成溫拌瀝青試鋪。2008-2009 年，分別在北京奧運(yùn)會場館道路建設(shè)、上海長江隧道路面施工、蒼嶺隧道路面施工、北京長安街大修、吉林市橋面攤鋪等多個項目上成功運(yùn)用溫拌瀝青技術(shù)。至此，我國采取溫拌瀝青技術(shù)成功破解了國內(nèi)隧道及橋梁瀝青路面的施工難題。2011 年，我國已完成100 多條溫拌瀝青試驗路段及工程應(yīng)用，標(biāo)志著溫拌瀝青技術(shù)在我國已獲得認(rèn)可，全面進(jìn)入多個領(lǐng)域的應(yīng)用階段。2019 年，中國石油旗下中石油燃料油有限責(zé)任公司生產(chǎn)的溫拌抗裂瀝青在四川省阿壩州川九路（國道G544）成功實現(xiàn)實體工程應(yīng)用，這是目前國內(nèi)低溫性能要求最高的瀝青產(chǎn)品在高寒高海拔地區(qū)的首次使用。

為進(jìn)一步規(guī)范統(tǒng)一國內(nèi)溫拌瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，2009 年至2011 年，北京、上海、青海、河北等多個省市編制了溫拌瀝青技術(shù)指南和規(guī)范。2014 年，我國發(fā)布技術(shù)規(guī)范《溫拌瀝青混凝土》（GB/T 30596-2014）；2017 年，《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2017）也將溫拌技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)收錄在內(nèi)。隨著相關(guān)技術(shù)規(guī)范的陸續(xù)出臺，我國的溫拌瀝青技術(shù)趨向成熟，為未來國內(nèi)全面推廣該項技術(shù)應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。

由于我國溫拌技術(shù)起步相對國外較晚，國產(chǎn)溫拌劑技術(shù)性能與國外主流溫拌劑相比存在一定差距，且進(jìn)口溫拌劑成本對于國內(nèi)施工單位來說較為昂貴，導(dǎo)致我國溫拌瀝青市場占比仍然較低，存在較大的上升空間。截至2021年，我國溫拌瀝青達(dá)到瀝青混合料總產(chǎn)量的5%；常見溫拌技術(shù)為表面活性溫拌技術(shù)和有機(jī)降粘溫拌技術(shù)，約占市場份額的80%。

三、溫拌瀝青應(yīng)用發(fā)展前景

根據(jù)我國交通運(yùn)輸部的統(tǒng)計，截至2021 年底，全國公路總里程達(dá)519.81 萬公里，公路密度54.15 公里/百平方公里；公路養(yǎng)護(hù)里程514.4 萬公里，占公路總里程99%。規(guī)模龐大的公路交通網(wǎng)絡(luò)，為我國居民生活便利、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有效保障，但另一方面規(guī)模龐大的施工對生態(tài)環(huán)境也造成較大影響。為實現(xiàn)我國2030 年碳達(dá)峰、2060 年碳中和的目標(biāo)，溫拌瀝青作為優(yōu)質(zhì)的環(huán)保材料，在國內(nèi)道路建設(shè)應(yīng)用中具有廣泛市場前景。

隨著國內(nèi)溫拌瀝青技術(shù)的不斷提升，溫拌瀝青混合料性能與熱拌瀝青混合料性能在未來將逐步相當(dāng)，使用熱拌瀝青進(jìn)行道路鋪設(shè)的傳統(tǒng)手段可逐步被溫拌瀝青技術(shù)所取代，無須擔(dān)心路用性能不足。

拌和溫度比基質(zhì)瀝青更高、能耗及排放更多的橡膠瀝青，也可作為溫拌瀝青路面材料。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國工業(yè)固體廢棄物的年產(chǎn)量約33 億噸，歷史累計堆存量超600 億噸，給我國環(huán)境造成較大的污染及隱患，當(dāng)利用其作為溫拌瀝青改性劑時，可有效消耗大宗固體廢棄物儲量，環(huán)保意義與社會意義尤為突出。目前，我國常以廢舊汽車輪胎的橡膠作為橡膠瀝青改性劑，可實現(xiàn)廢舊資源的回收，從而變廢為寶。

隨著我國東部城市高等級公路建設(shè)的逐步完善，未來高等級公路建設(shè)將逐步進(jìn)入以中西部為主的階段，距離長、寬度大的隧道施工路面預(yù)計將大幅增加，穿山、過江、地下隧道等項目也會明顯增加。如采取傳統(tǒng)的熱拌瀝青路面鋪筑，受制于隧道空閑封閉狹小、通風(fēng)條件差、照明不足、攤鋪設(shè)備受高溫影響難以維護(hù)等因素的影響，瀝青路面攤鋪難度較大，并對環(huán)境和施工人員健康造成損害。此時采取溫拌技術(shù)，一是可發(fā)揮無煙操作的優(yōu)勢；二是可保障攤鋪設(shè)備不受高溫影響導(dǎo)致工作異常；三是溫拌混合料可實現(xiàn)有效壓實，避免留下界面隱患，有利于保障隧道路面的瀝青施工質(zhì)量。

此外，西部地區(qū)也存在較多的高海拔低溫實施瀝青攤鋪的情況，熱拌瀝青技術(shù)難以實現(xiàn)理想的壓實效果。此時采取溫拌技術(shù)，一是可壓實溫度范圍比熱拌混合料更寬，可滿足低溫環(huán)境下施工的要求；二是降溫速率較慢，可加長運(yùn)距，節(jié)約人力物力成本，保障高海拔地區(qū)項目的施工質(zhì)量。

四、推廣中存在阻力及問題

我國的溫拌瀝青技術(shù)雖然已引進(jìn)多年，也做了許多研究工作，但在應(yīng)用層面仍然受到一定限制，技術(shù)研究仍存在不足，主要包括以下幾方面：

（一）理論研究不系統(tǒng)

一是溫拌瀝青產(chǎn)品及技術(shù)雖然越來越多，但缺乏長期使用檢測數(shù)據(jù)，包括耐久性、抗疲勞性等，無法進(jìn)行系統(tǒng)的對比分析以及評價工作。

二是缺乏完整的評價體系。目前我國針對溫拌瀝青主要以《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）中的技術(shù)指標(biāo)要求進(jìn)行評價，但此類評價方法主要還是以熱拌瀝青為主，無法完全替代溫拌瀝青的評價準(zhǔn)則。

三是目前溫拌瀝青技術(shù)過多側(cè)重于性能評價方面的研究，缺乏對其基礎(chǔ)理論知識的探討（包括性能要求與配置原理、微觀結(jié)構(gòu)等）。

（二）施工設(shè)計不規(guī)范

我國針對溫拌瀝青混合料的設(shè)計施工標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，缺乏相關(guān)的施工技術(shù)指南、性能測試規(guī)范等，施工質(zhì)量的控制缺少依據(jù)，也難以對施工質(zhì)量進(jìn)行有效的評價，嚴(yán)重制約了溫拌瀝青的推廣。

（三）成本居高不下

當(dāng)前溫拌劑的生產(chǎn)廠家較少，其中優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品更是稀缺，導(dǎo)致溫拌劑價格高企。以某進(jìn)口名牌溫拌劑為例，市場價格約75000 元/噸，摻入量為瀝青的3‰-5‰左右，按此計算，每噸瀝青增加費(fèi)用約為300 元，從而導(dǎo)致每公里高速公路的原料成本增加15 萬元，成本的壓力導(dǎo)致溫拌瀝青技術(shù)的推廣難度增大。

（四）道路建設(shè)節(jié)能減排未成為主流

全國碳交易體系剛在社會上釋放碳價信號，政府部門對二氧化碳及其他有害氣體排放當(dāng)前并沒有落實到具體指標(biāo)要求，由于溫拌瀝青成本較高，各企業(yè)不愿意增加成本使用，導(dǎo)致溫拌瀝青需求雖有所上升，但在實際的推廣應(yīng)用中仍然進(jìn)展緩慢。

五、結(jié)論及建議

（1）溫拌瀝青是實現(xiàn)建設(shè)綠色環(huán)保交通路面的需求，是交通運(yùn)輸行業(yè)實現(xiàn)“綠色，節(jié)能，低碳”建設(shè)理念的重要舉措和必然選擇。

（2）加強(qiáng)理論研究和規(guī)范制定。政府主管部門做好頂層設(shè)計和技術(shù)引導(dǎo)，讓理論研究更系統(tǒng)、更完備，施工規(guī)范更具備可操作性。

（3）大規(guī)模推廣的關(guān)鍵是降低成本。加大科研投入，一是大幅提升國內(nèi)溫拌劑生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品質(zhì)量，二是每噸溫拌劑的價格降到目前價格的三分之一左右。

（4）推進(jìn)公路施工的環(huán)保立法。對道路施工中的碳排放、有害氣體排放標(biāo)準(zhǔn)盡快推進(jìn)環(huán)保立法，讓環(huán)保要求成為法定的強(qiáng)制要求。