溫拌瀝青技術在低溫中的應用分析

郭瑩瑩

（內蒙古工業大學 010051）

溫拌瀝青技術在低溫中的應用分析

郭瑩瑩

（內蒙古工業大學 010051）

溫拌瀝青技術，即是指施工溫度介于熱拌瀝青技術和冷拌瀝青技術之間的瀝青路面施工技術。在同等施工條件和原材料條件下，溫拌瀝青技術的拌合溫度與鋪筑溫度相比熱拌瀝青技術，要低30～60℃左右，因此非常適宜于道路的低溫施工。本文從溫拌瀝青技術的技術類型及技術優勢出發，就溫拌技術在低溫的應用進行了分析與探討。

溫拌瀝青 低溫 技術應用

一、溫拌瀝青技術的主要技術類型

自2007年以來，在全球范圍內溫拌瀝青技術進入了快速發展的階段，并涌現出了大量新的工藝技術。根據其工藝原理，溫拌瀝青技術主要可分為以下三種技術類型：

1、降黏型溫拌瀝青技術

降黏型溫拌瀝青技術，主要是通過添加高溫條件下黏度較低的有機類降黏劑（蠟、蠟狀物等），以達到降低瀝青膠結料黏度的目的。由于瀝青混合料的穩定性、抗變形能力均主要決定于瀝青膠結料的高溫黏度，通過添加有機降黏劑，可以使得瀝青混合料的高溫黏度降低。該技術也是溫拌瀝青技術的一種常見技術思路，具有代表性的技術有SAK、Sasobit、Rediset等。

2、發泡型溫拌瀝青技術

發泡型溫拌瀝青技術，主要是在瀝青混合料拌制之前或拌制過程中導入水，以使混合料發泡，通過發泡所形成的瀝青膜結構，實現對集料的包裹，并有效降低瀝青混合料的施工溫度。該技術目前在國內仍處于試驗引進階段，相關技術理論尚不成熟，具有代表性的技術有Aspha—Min沸石、WAM—Foam、LEA、ASTEC等。

3、表面活性型溫拌瀝青技術

該技術主要是在瀝青混合料拌制過程中，通過添加少量的表面活性添加劑，使水、瀝青、活性添加劑之間彼此融合，以形成較為穩定的結構性膜狀物。該膜狀物能在低溫條件下，有效消除瀝青混合料黏度增大的作用，從而達到溫拌的效果。表面活性型溫拌瀝青技術，也是目前最為成熟的一種技術類型，在我國已進入了實際應用階段，截止到2014年，我國約90%以上的溫拌瀝青施工均采用的是這一技術。其具有代表性的技術有SMA、Evotherm、DAT等。

二、溫拌瀝青技術的技術優勢

1、減少能耗，降低瀝青混合料成本

瀝青混合料在生產過程中，其能耗主要用于加熱集料，能耗大小與集料的含水量、加熱比等因素緊密相關。溫拌瀝青技術在拌合時加熱集料的溫度通常為100～120℃，而攤鋪和壓實時的溫度通常為80～90℃，相比熱拌瀝青技術其溫度降低了30℃左右。相當于每生產1t瀝青混合料，就可節省1～1.5kg燃油，即與熱拌瀝青技術相比可節省約30%的能源消耗。

2、降低煙氣排放，環保效益顯著

由于溫拌瀝青混合料單位成品在燃油消耗量上的下降，其本身就會明顯降低拌合過程中有害氣體或者溫室氣體的排放量。經多方研究表明，溫拌瀝青技術不僅能在生產過程中降低有害氣體及粉塵的排放，降低對周圍環境的污染，而且由于拌合溫度的下降，在攤鋪過程中也基本可以實現無煙塵作業，從而有效改善了施工人員的工作環境，減少了對施工人員及沿線居民的健康損害，具有顯著的環保效益。在表1中，即為溫拌瀝青技術與熱拌瀝青技術在生產過程中，有害氣體排放量的對比表，從表中可以看出有害氣體的排放量的明顯降低。

表1 有害氣體排放量的對比表

3、減輕熱老化，提高工程質量

據相關研究表明，當溫度在100℃以上時，瀝青溫度每提高10℃時，其老化速度將提高1倍。而正是由于溫拌瀝青技術能明顯降低瀝青拌合時或攤鋪時的工作溫度，從而有效緩解了瀝青混合料的熱老化現象，改善了路面的正常使用壽命。

熱拌瀝青技術在攤鋪過程中，由于施工環境過于惡劣（環境溫度高、有害氣體排放量大等），經常需要采取人員換班或機械停機降溫處理措施，才能保證作業面的有序推進，這都導致了施工過程中的質量控制難度較大，且路面的平整度、壓實度也往往不盡如人意。而采用溫拌瀝青技術則能使施工環境得到根本性的改善，使得精細化施工與連續化攤鋪作業成為可能，從而有力保證了路面施工的平整度與壓實度，提高了工程的施工質量。

三、溫拌瀝青技術在低溫施工中的應用

本文以最為常見的表面活性型溫拌瀝青技術為例，就其在低溫環境下的公路路面的常規施工進行了分析與探討。

1、溫拌瀝青混合料的拌制

溫拌瀝青混合料的拌制過程（如下圖1所示），通常采用的瀝青與溫拌添加劑同步添加的方式。溫拌添加劑首先接觸瀝青再參與混合料拌合，其直接與石料的接觸通常被認為是無效接觸。同時，為了避免礦粉被水汽帶出，常需將礦粉加入時機后移到瀝青與溫拌添加劑噴入以后。其詳細拌制工藝流程為：

圖1 表現活性型溫拌混合料拌制示意圖

（1）石料加熱。其加熱溫度一般比出料溫度高10～20℃，以預留水分蒸發耗能、冷礦粉加熱和拌合過程散熱，再將加熱好的石料放入預熱好的拌合鍋干拌。

（2）將石料導入進比設定混合料的溫度高5℃的拌合設備內，要求拌合設備最好有出汽口和觀察孔。如果有干拌程序（如SMA、抗車轍劑等外加劑）時，還應先進行干拌。然后再用拌鏟將干拌后的石料拉成一斜面，露出拌鍋底部。

（3）將熱瀝青（溫度與熱拌同）倒入進露出來的拌合設備的底部，然后在按照一定比例稱量添加劑（添加劑與瀝青的質量比通常為1：9）。

（4）將攪拌槳下降開始攪拌，攪拌時間約為1～1.5分鐘，瀝青混合料中如帶纖維和外加劑時其拌合時間可適當加長。再略微升起攪拌槳，在最快的時間內倒人礦粉（不加熱），然后再次開啟攪拌（一般不超過1分鐘）。

（5）混合料出料時，出料溫度一般比同型號的熱拌混合料低30℃以上。出料必須是完全裹附，且混合料應在出料過程中呈現出良好的塌落度，不允許出現花白料或成團現象。

2、主要施工工藝

（1）混合料的運輸

溫拌瀝青混合料的運輸方式與熱拌瀝青混合料大致相同，多是采用的大噸位的自卸卡車。在運輸前應進行料溫度的檢查，并做好覆蓋與包裹工作。由于溫拌瀝青混合料的溫度下降速度較慢，其運輸時間和運輸距離，均可以在熱拌瀝青混合料的基礎上進行適當的放寬。

（2）混合料攤鋪與壓實

溫拌瀝青混合料的攤鋪溫度，相比熱拌技術降低約30℃左右，且煙氣的排放量能明顯減少，因此更容易實現連續性攤鋪，各工藝環節的質量控制也較好。

工程路面的壓實根據“緊跟慢壓、高頻低幅、先低后高、均勻少水”的原則進行。碾壓次數控制在6遍左右，其中初壓一次，其溫度控制在140℃左右；復壓2次或3次，采用振蕩壓路機進行連續式碾壓，振動式壓路機進行修復式碾壓，溫度控制在120℃左右；最后再進行一次終壓，用壓路機靜壓收面，其溫度控制在80℃左右。

四、總結：

近年來，瀝青拌制技術已先后在我國北京、上海、河北、江蘇、浙江等省、市地區中實施了大量的實體建設項目，并已成功應用于道路的低溫季節施工、高海拔地區施工、路面薄層快速鋪裝等各種路面施工類型，均取得了良好的經濟效益與社會效益。正是由于溫拌瀝青技術在節能、減排、低溫適應性、防熱老化等多個方面都具備了顯著的技術優勢，可以預見，溫拌瀝青技術在未來必然將有著更為廣闊的發展與應用空間。

[1] 蔡春華.溫拌瀝青混合料應用研究[J].上海建設科技，2013（6）.

[2] 劉健勛.溫拌瀝青混合料施工關鍵技術研究[D].西安：長安大學，2012.

K928

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1007-6344（2015）12-0201-01