温拌沥青混合料技术及存在问题分析

张慧军

1　概述

沥青混合料的出现使其成为了道路工程当中重要的能源使用者。先前的热拌沥青混合料是一种热拌料，在混合、摊铺和碾压过程中需要高温。因此，不仅在生产和建设过程中耗费了很多的资源，除此之外，其还要向大气中释放很多的灰尘以及废料，严重干扰着作业地点附件的环境品质和作业人员自身的健康。与此同时，沥青材料在使用过程中也会由于高温引起老化，从而使其使用的性能大大降低。尤其是在隧道铺设路面的施工过程中，在隧道的施工进程中，传统意义上的热拌沥青所产生的高温、有毒烟雾会对作业人员以及施工过程中使用的设施产生巨大的损害。相对而言，虽然冷拌沥青混合料在对人体的伤害以及能源耗费上表现出很大的优越性，然而因为其用于道路施工时表现出的不稳定性，因此，当前这种方法仅仅只适用于一般道路维护中。

为了让排放到空气中的废气和耗能降低，我们慢慢的研究出一种具有节能、环保功能的沥青混合料，也就是介于冷热拌沥青的温拌沥青混合料（WMA）。这种材料一种环境友好型沥青混合料，其在使用过程中的性能与冷（10～40℃）、热（150～180℃）沥青混合料具有相同的性能。从当前的状况看，这种新型的沥青混合料的温度通常维持在110～120℃，铺设道路铺设和压实的温度大概在80～110℃，与热拌沥青混合料相比较来看，其降低了大于30℃左右。全球很多的研究实验验证，与其他类型的沥青料对比而言，上述的这种新型的沥青料拥有性能优越、废气排放少、能源耗费低等特点。

2　温拌沥青混合料的技术原理

沥青的结合以及润滑是干扰道路施工过程中沥青压实效果的重要因素。沥青之间的粘附力使沥青混合物塑型变得非常的容易，不易松动，而沥青的润滑使矿石颗粒不受挤压。通常沥青的附着和润滑与混合物及压实的温度有很大的干扰。新型的沥青能够利用某些技术手段，使得其在一个非常低的温度下很好的结合及遮盖路基材料，拥有非常好的润滑和附着性能，这样就是的沥青能够在施工当中保持非常低的温度，与此同时还能够使得沥青混合物与热拌沥青有着相同的性能。从当前来讲这种混合料的技术大概能够分为两种：

（1）在搅拌混合的过程中，利用载体或者是直接引入水分，如此就会使得水蒸气经过热蓉的沥青混合的过程而得到，致使沥青泡沫不断的膨胀，如此就会使得在很低的温度下沥青材料能够很容易的将骨料包括在里面，进而达到拌与碾压在很低的温度下进行。干扰这个计数的主要因素有：加水量、添加方式和沥青温度。

（2）就是在沥青或者混合料中放入一定量的降低熔点的有机溶剂，这样就会使得沥青粘附曲线发生变化，从而降低沥青的温度。一般情况下，该材料的熔点90℃，因此混合物在搅拌的时候温度通常情况下仅仅只能下降到有机物的熔点之上。此外，在选择这种降低熔点的有机溶剂的时候一定要细细思量，由于有机溶剂的熔点一定要高于环境温度的最大值，若低于环境温度，就会使得沥青铺设的路面出现永久性的形变，此外，还必须顾及添加的有机溶剂可能在低温下出现的脆性进而致使沥青路面的低温抗裂性降低这一重要因素。

3　温拌沥青混合料应用中存在的问题

（1）当前急切地需要对温拌沥青混合料的设计流程进行一定的规范。当前，温拌沥青混合料的设计办法通常使用的仍然是传统的HMA，但是温拌沥青混合料的技术原理与HMA的原理有很大的区别，这就导致这种方法在设计的过程中拥有自身的特征。该方法材料技术的需求、设计过程中的一些计算办法等等都需要结合这种方法自身以及天气特点进行调整。当前我国正在尝试着编制出该方法的分布设计和方法性能测试过程的规范，这样就会对该方法的实际应用和大面积推广有很大的帮助。

（2）温拌沥青混合料的辅助原材料还需要进一步的扩展，当前温拌沥青混合料的原材料还具有很大的局限性，目前通常采用的是性能良好的骨料、而劣质骨料等等材料在这种方法中的应用还是非常少的。随着我国绿色生态观念的逐步深入，路面铺设材料的研发与探究、可再生能源的发展及大力应用、耗能低料面材料的出现已经演变成构建资源节约型社会的必由之路。绿色环保建材的特征之一就是就是用来生产这种材料的原材料使用了非常少的自然资源，而且是应用了大量的废气材料，比如说废弃的垃圾。因此，在混合沥青混合料中不同固体废物的未来发展，不但能够使得制作陈本降低，还可以使得道路材料得到用永续发展。

当前，这种材料所含的技术需要非常高的成本，通常来讲，该方法材料所需要的成本与HMA对比而言，其每1000kg要多3S，如此就会造成道路铺设的开始成本加大。由于需要更多的初始建设成本，许多承包商放弃了使用温拌技术。

所以，一面，我们需要研究出很多的性能好、成本低廉的温拌沥青混合材料的技术，使得经济成本下降，从而推动这种技术的发展和使用；另外一面，利用全寿命分析办法来得出这种方法制造出来的沥青路面的综合效益。

温拌沥青混合料的长期道路性能需要进行跟踪评估，在一份NCAT研究中，美国沥青路面研究人员给出温拌沥青的主要不好之处是在较低的温度下，其强度将会大大的降低，这显示这种材料在较低温度下的水破坏是主要由不完全引起的聚合材料和水损害表面的聚合膜而引起的。加入适量的消石灰可改善混合物的水损阻力。由于对混合沥青路面的长期性能缺乏有效的评价机制，应该进行深入、系统的室内研究和道路测试，以便棺材该种方法对不同道路的实际使用性能，尤其是长期性能更加需要进一步的深入分析。当前该方法的使用受到阻扰的更笨因素是由于其制造成本的提升以及不确定性的长期表现。

另外，根据国家环境分析与测试中心的数据，温拌沥青混合料的节能环保评价存在不足，温拌技术可以节省20～30%的取暖燃料消耗，减少50%的二氧化碳排放量，在铺路过程中降低9/10的焦油烟。该方法在很低的环境温度混合和压实的双重作用下，拥有许多的环保、节能的特点，然而其在实际的节能、环保的实际应用中也缺少有效的评估机制，一定要更加深入的进行研究，进而促进该方法技术的推广和发展。

温拌沥青混凝料的功能还是比较简单的。到现在，许许多多的这种材料的性能仅仅限制于结构抗疲劳开裂性能、抗水损害、抗衰老性能和平稳舒适、防滑性能和其他功能性能研究。然而，随着智能和多功能道路行业的发展，沥青路面应进一步强调以人为本的理念，凸显出道路铺设策划的人性化，提升了道路设计的舒适度及安全性能。所以，在将来的融雪、阳光的使用以及沥青道路的使用等特别层面，这种技术有更大的发展前景。比如，橡胶改性沥青混合料拥有一定的降低噪声的能力，能够提升低温的特性；但是其在你制造的过程中，需要较高的压实温度，释放大量的废弃物，干扰环境，且每天的生产量仅限制在每天1000000kg。利用这种方法的技术有利于这种改良的混合物得到有效的推广，与此同时能够推动温拌沥青混凝路面噪声的降低。

4　结语

自然资源的保护及友好型环境继续保持是当前全球社会向前发展的客观需求，也是当前道路行业能够永续发展的不二抉择。本文所介绍的温拌沥青混合料是具有绿色、环保的一类新颖的道路铺设材料，随着社会科技的快速发展与进步，这种材料技术将会有更加宽广的发展空间。

[1]李祝龙，丁小军，赵述曾，等.沥青混合料应用中的环境保护[J].交通运输工程学报，2004，4（4）：124.

[2]徐世法.高节能低排放型温拌沥青混合料的技术现状与应用前景[J].公路，2005（7）：1952197.

[3]张争奇，李宁利，陈华鑫.改性沥青混合料拌和与压实温度确定方法[J].交通运输工程学报，2007，7（2）.