道路溫拌瀝青技術研究

黃美燕

（湖南城建職業技術學院，湖南 湘潭 411101）

0 引言

近些年來，全世界出現極端天氣的概率明顯上升，這些變化與環境破壞、能源消耗等各方面息息相關。各行各業都在資源節約和環境保護方面做了很多工作，公路行業學者也在道路施工技術、道路新材料等方面取得了成效。

羅磊[1]等指出在市政道路施工中要注意揚塵、噪聲、大氣污染等方面對環境的影響；Sukhija Mayank[2]等基于環保的理念，提出溫拌瀝青混合料能有效降低施工溫度、具備減少能源消耗等優勢；CHERAGHIAN G[3]等通過相關技術手段可將溫拌瀝青混合料的拌合溫度比熱拌瀝青混合料降低30～40℃，并保持優良的路用性能。其中溫拌技術被認為是節能減排有效的方法[4]。

直至目前，世界上已經研制出幾十種瀝青混合料溫拌技術，種類繁多，但沒有規范的分類方式標準，這在溫拌劑優選的問題上造成很大的困擾，為了解決這個問題，同時也為了更好地理解溫拌技術機理及對其的整體把握，本文通過研讀匯總國內外在溫拌瀝青技術方面的成果，對其中的溫拌技術分類方式進行對比，找出其中不足之處，提出自己的分類方式。

1 瀝青混合料溫拌技術匯總

1.1 Aspha-min?

Aspha-min?是德國Eurovia Services GmbH 公司的產品，它是一種含水的沸石，呈白色粉末狀。內部還有大量的水分，會在一定的溫度下析出，使得膠結料體積膨脹形成泡沫瀝青，從而在較低的溫度下能裹附集料，達到溫拌的效果。一般該溫拌劑的推薦摻量是混合料體積的0.3%。Aspha-min?可以減少混合料的拌和溫度，一般數值達到30℃，這樣不僅可以減少能源消耗，而且較低的施工溫度也減少了瀝青的熱老化。

1.2 Advera?

Advera?是一種鋁硅酸鹽沸石粉末或含水沸石粉末。Advera?工作原理與Aspha-min?類似，當溫度在80～185℃時，有20%左右的結晶水汽化釋放出來，使瀝青膠結料產生連續的微發泡作用，降低其黏度，Advera?的摻量按瀝青混合料重量的0.25% 添加，其能夠使瀝青混合料的拌和和施工降低10～20℃。

1.3 Asphaltan B?

Asphaltan B?是一種粒狀的低分子量酯化蠟，其熔點約99℃，作為“瀝青流動改性劑”從而降低施工溫度，但是，并沒有指出具體降低多少。Asphaltan B?的建議摻量為2%～4%，它的添加方式簡單，可直接加到瀝青混合料拌和裝置或者瀝青中。

1.4 Double-Barrel? Green

Double-Barrel?Green 是美國阿斯泰克工業有限公司的技術，制備過程是在拌和樓生產瀝青混合料時，將質量為膠結料2%～5%左右的水和熱瀝青共同注入攪拌鍋，使熱瀝青在水的汽化下發泡致使體積膨脹，從而達到在低溫下拌和的效果。另外，澳大利亞ASTEC 設備公司開發了“綠色雙滾筒”的溫拌技術，其系統的核心是一個多噴嘴分流裝置，每個噴嘴的生產能力是50t/h。

1.5 Evotherm?

基于乳化平臺的溫拌技術，根據其發展時期和作用機理的不同，可以分為以高濃度乳化瀝青替代普通熱瀝青的高濃度乳化分散瀝青降黏溫拌技術和基于表面活性劑的皂液濃縮液溫拌技術兩大類。兩類技術的開發應用分別在不同的時期，前后屬于兩個階段，且作用原理有很大的差別。第一類，是通過一種特殊的乳化瀝青置換；第二類，皂液濃縮液類，其主要成分是表面活性添加劑，將其直接加入到瀝青混合料攪拌鍋，三者共同作用形成穩定的結構性水膜，從而實現溫拌。其拌和溫度為100～130℃。Evotherm?技術截至目前已發展形成了三代產品：ET、DAT 和3G。

1.6 LEA

LEA 的原理較簡單，主要是利用細集料的水分，使其蒸發產生泡沫。通過兩步驟進行：第一步將單獨的粗集料和瀝青膠結料在與HMA 相同的拌和條件下進行拌和，使粗集料達到完全裹覆；第二步將潮濕的冷砂（細集料）和填料與前一步進行裹覆了瀝青的粗集料加在一起二次攪拌，在拌和過程中，水分汽化產生發泡作用，使瀝青和集料完全黏附形成WMA。

1.7 LT-Asphalt

LT-Asphalt 也可以稱為LT-Asfalt，是一種低溫混合料制備方法。首先加熱集料，使其溫度達到90℃，用特殊的裝置使特殊的瀝青發泡，連同吸水性填料與集料一起，能夠連續生產低于90℃的瀝青混合料，且其性能與HMA 一樣好，其產品在溫度達到60℃時，還能維持良好的工作性。

1.8 Sasobit?

Sasobit?是南 非Sasol-Wax 公司 的 產品。Sasobit?是一種細結晶體，以粉末或顆粒的形式存在。其可直接加入瀝青結合料中，只需簡單攪拌，不需要機械攪拌，攪拌時間為10min～15min。Sasobit?被認為是一種瀝青流動改性劑。

1.9 SEAM

SEAM 是一種硫磺強化瀝青改性劑，在常溫下可以儲存。制備瀝青混合料時，將SEAM 直接加入拌和樓代替部分瀝青，形成SEAM 改性瀝青混合料，一般應用于高溫改性劑的研究，而對其降溫方面開展研究較少。然而，SEAM 的降溫性能亦呈現出其特點，到115℃左右完全液化，同時在與瀝青混合料拌和過程中，在集料的剪切作用下與瀝青結合料均勻相容，降低瀝青黏度，進一步降低瀝青混合料的生產和施工溫度。大量實驗證明，添加SEAM 的瀝青混合料其施工溫度較之于普通瀝青混合料低20～30℃。

1.10 WAM-Foam?

WAM-Foam?技術是兩階段溫拌技術。首先加入低黏瀝青，與所有集料進行拌和，達到完全黏附。然后，將高黏瀝青發泡后加入混合料二次拌和，因硬質瀝青產生發泡降黏，達到低溫拌和及溫拌的目的。

2 瀝青混合料溫拌技術分類方法

基于上述，文章匯總了國內外的溫拌技術，并進行了部分列舉。目前使用的溫拌技術有20 多種，種類如此繁多，使得溫拌技術研究對象的選擇增加了難度，同時在工程中對溫拌技術的篩選也成了一個問題。溫拌技術的類型不同其工作機理也不同，有些溫拌技術的工作機理可分為一個大類，這樣可為溫拌技術的研究和實際施工項目中的應用提供理論基礎，故有必要對溫拌技術進行分類。目前國內外學者對溫拌技術的分類也做了很多工作和實踐，如表1 所示。

表1 瀝青混合料溫拌技術分類匯總

表1續表

根據上面對于溫拌技術分類方式的匯總，發現大多數都存在分類重復及覆蓋面不全的問題，不能對實際工程中溫拌技術的選擇提供很大的幫助。通過材料匯總，同時根據溫拌技術的工作原理，把溫拌瀝青技術劃分大類，如表2 所示。

表2 溫拌技術新的分類

三類溫拌瀝青技術所含產品匯總如表3 所示。

表3 不同類溫拌技術所含產品

3 結語

首先，從生產廠家、材料特點、溫拌機理、使用量建議及降溫效果等方面對國內外各種溫拌劑進行匯總，初步了解了溫拌劑。

其次，經過對國內外溫拌技術分類匯總，并指出各類溫拌技術分類方式的不足，在此基礎上，同時考慮各類溫拌技術的工作原理，提出了自己的溫拌技術分類，大致分為瀝青降黏溫拌技術、瀝青發泡溫拌技術及表面活性類溫拌技術。溫拌技術種類的明確劃分，為相關研究和實體工程的使用提供了理論依據。

最后，雖然溫拌技術較之熱拌技術，施工溫度降低，能源消耗降低，但因其水穩定性不好等因素，且綜合考慮經濟效益，溫拌技術的開發和改進還有待進一步研究。