生態(tài)理念下的溫拌瀝青技術(shù)應(yīng)用

陳艷華

（湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 宜昌 443000）

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平快速提高，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn)。我國(guó)公路及城市道路經(jīng)過(guò)了蓬勃的發(fā)展，目前我國(guó)已經(jīng)形成了全世界最大的高速公路網(wǎng)。根據(jù)交通出行的需要及道路規(guī)劃，2030年將我國(guó)將建成布局合理、覆蓋廣泛的國(guó)家干線公路網(wǎng)線。實(shí)現(xiàn)首都輻射省會(huì)、省際多線連通、地市高速通達(dá)、縣縣國(guó)道覆蓋。公路及城市道路規(guī)模的日益增大，給人們帶來(lái)的是生活的便利與快捷。但在建設(shè)過(guò)程中，熱拌瀝青路面施工對(duì)環(huán)境造成的污染也不容我們忽視。

在我國(guó)道路的路面鋪設(shè)中，大部分采用的都是瀝青路面，而瀝青路面幾乎都采用的是熱拌瀝青的鋪筑方式。熱拌的方式將瀝青加熱至接近200 度，需要消耗大量的能量，氣溫的升高也帶了來(lái)大量的瀝青煙氣，對(duì)環(huán)境造成極大的污染，瀝青其煙氣對(duì)皮膚粘膜具有刺激性,有光毒作用和致癌作用，嚴(yán)重影響施工人員的身體健康。

相比起熱拌瀝青，冷拌瀝青混合料一般采用乳化瀝青或稀釋瀝青，與集料在常溫下拌和、鋪筑，無(wú)需加熱，因而可節(jié)約大量的能源。但是其路用性能與熱拌瀝青混合料相比有較大的差距，只能用于瀝青路面的修補(bǔ)，低、中交通量路面的下面層和基層。

1 溫拌瀝青混合料路用性能

溫拌瀝青技術(shù)（WMA）是指將熱拌瀝青降低30-50 度的條件下進(jìn)拌和及施工。通過(guò)一定技術(shù)措施，在不過(guò)度加熱的情況下降低瀝青粘度，并保證瀝青混合料性能，降低對(duì)環(huán)境的污染，保證從業(yè)人員的健康。溫拌瀝青技術(shù)1995年在歐洲由shell和Kolo Veidekke 公司首先研制開(kāi)發(fā)，并于次年鋪筑試驗(yàn)路段。2003年，WMA 進(jìn)入美國(guó)，2006年在美國(guó)舉行了第一次WMA 技術(shù)會(huì)議，隨后在2008、2011 分別又舉辦了WMA 技術(shù)會(huì)議。通過(guò)考察和論證，確定了WMA 技術(shù)比HMA（熱拌瀝青技術(shù)）能提供更好的性能。2005年WMA 技術(shù)進(jìn)行中國(guó)，2009年，北京長(zhǎng)安街大修工程采用了WMA 技術(shù)。2011年我國(guó)對(duì)《溫拌瀝青混凝土》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。隨著溫拌技術(shù)的不斷完善，其使用量不斷增加。

溫拌瀝青技術(shù)以優(yōu)秀的路用性能及溫度優(yōu)勢(shì)可以運(yùn)用在任何熱拌技術(shù)的應(yīng)用范圍，由于對(duì)瀝青施工溫度的要求降低，可解決低溫季節(jié)及寒冷的地區(qū)瀝青路面鋪筑溫度太底的難題。在人口密集區(qū)、城市道路、長(zhǎng)大隧道等通風(fēng)不良的區(qū)域，利用溫拌瀝青技術(shù)可以減少瀝青煙的排放，降低有害物質(zhì)的揮發(fā)，保證從業(yè)人員、附近居民的身體健康。溫拌瀝青技術(shù)還可以運(yùn)用在再生瀝青技術(shù)中，在生態(tài)理念下實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。

2 溫拌瀝青路面施工技術(shù)

美國(guó)NCHRP（國(guó)家公路研究合作計(jì)劃）確認(rèn)的WMA 方法有二十種之多。本介紹目前常用的溫拌技術(shù)。

2.1 泡沫瀝青技術(shù)

泡沫瀝青溫拌技術(shù)，是指在正常熱拌瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程中，在高溫瀝青中以噴嘴噴射的方式添加一定比例的水，從而使瀝青急劇汽化，體積迅速膨脹，生成混合物叫泡沫瀝青。再將泡沫瀝青加入拌和倉(cāng)中與集料拌和成瀝青混合料，泡沫瀝青物理性質(zhì)發(fā)生短時(shí)變化，瀝青的粘度顯著降低，施工和易性提升，混合料在相對(duì)較低的溫度下就可進(jìn)行拌和、攤鋪和碾壓。

泡沫瀝青溫拌技術(shù)沒(méi)有加入外加劑，整個(gè)過(guò)程無(wú)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，生產(chǎn)成本降低，溫度降低的同時(shí)，性能不會(huì)受到影響。是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外較為主流且推崇的方式。

2.2 有機(jī)添加劑降粘技術(shù)

降粘技術(shù)指在瀝青混合料中加入一定的降粘劑，利用加入成分的組分及分子量分布，降低瀝青粘度，以增強(qiáng)其在低溫環(huán)境下的和易性。

常用的有機(jī)添加劑包括：Sasobit、Asphaltan-B 和EC-120。Sasobit 是一種合成的石蠟，熔點(diǎn)110℃。瀝青加熱到115℃時(shí)，即可完成融解在混合料中，并降低瀝青的粘度，從而達(dá)到溫拌的目的。在溫度低于熔點(diǎn)時(shí)，石蠟則在瀝青中形成網(wǎng)狀的晶格，增加瀝青的穩(wěn)定性。增強(qiáng)混合料抗車轍性能。

Asphaltan-B 是一種帶有脂肪酸胺的褐煤蠟，熔點(diǎn)82-95℃。與FT 蠟相似, 能降低瀝青粘度，增強(qiáng)施工和易性。路面壓實(shí)度和抗車轍能力均會(huì)增強(qiáng)。

ECl20 是一種合成直鏈脂肪族碳?xì)浠旌衔铮淙埸c(diǎn)為為100℃，可以很好的穩(wěn)定在瀝青里，并且不產(chǎn)生粗細(xì)離析。可以降低瀝青的高溫粘度，增加瀝青的低溫粘度。也可以提高瀝青的軟化點(diǎn)，使瀝青的高溫抗變形能力提高，

2.3 瀝青-礦物法

在瀝青混合料拌和過(guò)程中加入一種吸水性極強(qiáng)的合成沸石粉末，瀝青在沸石粉末的作用下連續(xù)發(fā)泡，使得其黏度降低，從而達(dá)到降低拌和溫度的效果。

3 溫拌瀝青混合料社會(huì)經(jīng)濟(jì)分析

溫拌瀝青混合料的社會(huì)經(jīng)濟(jì)性能主要體現(xiàn)在節(jié)約能源和降低環(huán)境污染兩方面：

3.1 節(jié)能方面

生產(chǎn)瀝青混合料過(guò)程中的能量消耗與各組成部分的物理性質(zhì)、含水率等因素有關(guān)。德國(guó)研究數(shù)據(jù)表明，每生產(chǎn)1t 熱拌瀝青混凝土需消耗8L 燃料油，如拌和溫度降低30～50℃ ，則可節(jié)約燃料油2.4L/t。Shell 公司對(duì)熱拌和溫拌的燃料消耗進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，每噸溫拌瀝青混合料可節(jié)約燃油3L。對(duì)比熱拌瀝青混合料，溫拌瀝青技術(shù)可以降低大量的能耗。

3.2 減排方面

溫拌瀝青混合料可明顯降低粉塵、廢棄等污染物的排放量。Shell 公司提供的數(shù)據(jù)表明，溫拌瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程中可減少30%以上的CO2 氣體排放量，CO排放降低28.5%,NOx 排放降低高達(dá)61.5%。溫拌瀝青技術(shù)可減少有害氣體的排放，有利于保護(hù)環(huán)境。保護(hù)從業(yè)人員的健康。