温拌沥青混合料技术综述

（重庆交通大学 土木工程学院， 400074）

温拌沥青混合料技术综述

刘大路

（重庆交通大学 土木工程学院， 400074）

本文讲述了温拌沥青混合料技术的研究发展状况，介绍了沥青—矿物法、低能量沥青技术、沥青发泡技术、降粘技术和表面活性技术5类主要温拌技术的技术特点和性能，并总结了温拌混合料技术较热拌技术所具备的优点。

温拌技术；低能量沥青；降黏剂；沥青发泡

0 前言

沥青混合料路面与水泥混凝土路面为道路事业的发展做出了巨大的贡献，但两种路面各有特点。与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有良好的力学性能、振动小、噪音低和行车舒适等优点。但是，在实际的研究和应用中，热拌沥青混合料的获得优异的路面性能同时却严重破坏环境。资料显示，美国目前公路总里程大约为680万公里，其中约有320万公里的道路铺装沥青混合料路面，建设如此大量的公路网，需要的热拌沥青混合料数量将数以十亿吨计，排放的有毒有害气体量十分巨大。仅2009年，美国生产的热拌沥青混合料仍高达3亿吨，按照拌和、运输和施工1t热拌沥青混合料排放20kgCO2的标准计算，美国当年道路建设就排放CO2600万吨。而近年来，大气污染问题已造成严重的后果，温室效应、酸雨、光化学烟雾等已屡见不鲜，环境已与我们息息相关。因此，改进沥青混合料生产技术被提上议程。

1 国内外研究现状

温拌沥青混合料技术首先是在国外研发和提出[1]。1995 年，Shell 公司和Kolo-veidekke 公司联合研制温拌沥青混合料，在2000年国际会议上，率先就温拌技术提出温拌沥青混合料[2]。随后，欧洲和日本等国开始研究温拌沥青混合料，并大量应用于实体工程。美国于2003年开始引进温拌技术，并次年投入工程实践，铺筑了第一条温拌沥青混合料路面。

我国引进温拌沥青混合料技术相对较晚。2005年，美国MeadWestvaco公司、交通部公路科学研究院和同济大学合作研究温拌沥青混合料，2006年北京建筑工程学院等在北京顺密路铺筑SBR改性温拌沥青混合料路面，检测结果表明，路用性能满足要求。同年，具茨山隧道采用乳化温拌沥青混合料技术成功实现路面铺筑，施工时隧道内环境温度较合适，无须佩戴防毒面具。尽管我国的温拌沥青混合料技术起步较晚，但取得的成就却十分显著，应用广泛，并研发了KSH系列表面活性技术[3][4][5]。

2 温拌沥青混合料技术

2.1 沥青——矿物法

在沥青混合料的拌和过程中，将适量的人造沸石加入混合料中，沸石中的液态水在高温环境中快速蒸发，短时间内产生大量的水蒸气。由于沥青内部的封闭环境，高能的水蒸气快速向周围扩散，将沥青激发为泡沫状的蓬松结构，降低沥青黏度，增加施工和易性，再与集料拌和，最终形成温拌沥青混合料。

2.2 低能量沥青技术

低能量沥青技术与矿物法温拌机理极其类似，只不过这里采用的是沙子。该技术来自法国 Fairco，需要将粗细集料分开加入拌和机拌和。首先将170℃的热沥青与120～150℃碎石拌和均匀，之后再将湿冷的沙子投入进拌和机。由于沥青和沙子温差巨大，湿冷的沙子短时间内急剧受热，里面的水分直接气化，形成大量的水蒸气，使沥青变为泡沫状，从而拌和成温拌沥青混合料。低能量温拌技术只有沥青及粗集料需要被加热至120℃以上，拌和温度更是低至90～100℃。从降温效果上说，该技术十分有益。但是，由于沙子中水分未能完全蒸发，具有的残余水分对沥青混合料性能具有严重影响，特别是混合料的水稳定性。

2.3 沥青发泡技术

沥青发泡技术是温拌技术中比较复杂的一类，它生产包括两个阶段。先将软质沥青与集料混合均匀，再采用发泡设备将硬质沥青喷入拌合机，硬质沥青发泡后，体积增加20倍，这极大提高了沥青的可拌和性，增加沥青和集料的粘附性，在110～130℃温度范围内形成温拌沥青混合料。该技术的拌和温度比热拌混合料降低30～50℃，降温效果可观；生产的混合料性能优异，疲劳寿命与热拌沥青混合料相当。但是，该技术需要增加额外的生产设备，生产过程比较繁琐，最为重要的是，集料的干燥程度对于混合料的抗水损害性能影响比较大，为保证集料干燥，需额外加热至120～130℃。

2.4 降黏剂技术

降黏剂技术是在沥青混合料中掺入降黏剂，在保持沥青的低温黏度不变的情况下，降低沥青的高温黏度，从而使混合料的拌和温度得到降低。在该类技术中，产品最为丰富，应用最成功的当属Sasol Wax公司研发的Sasobit温性剂。Sasobit温性剂是一种石蜡，它通过改变沥青黏温曲线，降低沥青混合料的拌和温度。并且，Sasobit还能够显著改善混合料的压实性质，提高路面的抗车辙性能。在其他性能方面，与热拌沥青混合料相比差别也不大。

2.5 表面活性技术

表面活性技术利用特制的乳化沥青超低黏度，在100～120℃条件下也与矿料充分搅拌。由于特制乳化的特性，沥青与矿料的裹覆能力得到提高，改善施工和易性，即使在低至60～70℃也能有较好的碾压效果，但正因为成型温度较低，增加了路面受水损害的可能性。

3 温拌沥青混合料优点

与热拌沥青混合料优良的路用性能相比，温拌沥青混合料毫不逊色，在耐久性方面甚至优于热拌沥青混合料。实践表明，温拌沥青混合料优点众多。

（1）环保。在混合料的拌和和碾压过程中，温拌沥青混合料具有更低的温度，混合料各种物质的化学反应和物理挥发程度相对减弱，降低了有毒有害气体的产生。

（2）节约能源。温拌沥青混合料较低的施工温度除了利于环境外，还节约了能源的消耗。国外工程数据表明,温拌沥青混合料降低能源消耗30%左右。

（3）减轻沥青老化程度。沥青混合料的拌和温度从150～180℃降到120～150℃，降低了混合料的老化程度，保证了路用性能和路面耐久性。

（4）除个别温拌技术外，温拌沥青混合料的拌和、摊铺等设备与热拌沥青混合料没有太大的差异，不增加较大的设备成本。并且，温拌沥青混合料的较低温度降低了对设备的损耗，减少设备的维修成本。

（5）可以延长施工期。由于摊铺温度的降低，沥青混合料可以在较低的环境中进行施工，降低了对天气的依赖，从而延长施工期。

4 发展趋势

温拌沥青混合料技术作为新兴技术，具有相应的发展周期。目前，我国的温拌沥青混合料技术正处于高速发展的阶段， 虽取得一定的成果，但距离温拌技术成熟还有一段距离，还有许多领域等待研究和探索。

（1）我国的温拌技术注重混合料路用性能综合水平的研究，兼顾混合料的多种性能，较少探索特殊性的路面材料，如排水性温拌混合料、高抗车辙温拌混合料等等。这对于特殊地区应用温拌沥青混合料形成了较大的限制。

（2）相对于热拌沥青混合料的研究，温拌技术在微观的降温机理方面极其缺少研究，缺乏研究深度。

[1]杨哲 谭永波 浅谈温拌沥青技术的发展现状[J]. 甘肃科技,2014,30 (2):116-117.

[2]宋科 何唯平 李明等 温拌沥青技术的发展概述.

[3]彭煜 熊良铨 张永红等 KSH-D温拌沥青添加剂在库一阿高速公路上的应用[J].石油沥青,2012,26(6):50-55.

[4]胡项禹 KSH温拌改性沥青胶结料性能试验研究[J].路基工程,2012,160(1):89-91.

[5]王春 郝培文 杨凯等 KSH系列温拌沥青混合料性能研究[J].武汉理工大学学报,2011,33(7):47-50.

K928

：B

1007-6344（2017）08-0155-01