文章编号：1009-6825（2013）02-0118-02温拌沥青混合料技术研究现状收稿日期：2012-10-25作者简介：吴雪（1984-），女，助理工程师；王爱峰（1977-），男，工程师吴雪1王爱峰2（1．郑州路桥建设投资集团有限公司，河南郑州450000；2．河南中州路桥建设有限公司，河南周口466000）摘要：介绍了当前国内外四种主要温拌技术的研究发展，分别阐述了四种技术的性能特点、发展现状、应用效果以及在我国的发展前景，对国内温拌沥青混合料技术的研究和应用具有参考意义。
关键词：温拌技术，沥青混合料，节能，发展前景中图分类号：TU528．42文献标识码：A1概述在路面材料拌和应用中，传统的热拌沥青混合料（HMA ）是一种应用相对成熟的技术材料，但由于在拌和、摊铺时往往需要较高的温度，致使在生产和施工的过程中不仅造成消耗大量能源，而且致使沥青热老化并产生大量的废气和粉尘，降低环境质量和损害施工人员的身体健康。
冷拌沥青混合料虽然在环保、能耗等方面有一定的优势，但其路用性能不稳定，一般只能应用于路面养护领域。
为了降低能耗和废气的排放，并获得优良的路面结构，人们开始研制一种新的高节能低排放型沥青混合料，即温拌沥青混合料（WarmMix Asphalt ）。
温拌沥青混合料（简称WMA ）就是通过一定的技术措施，降低沥青的粘度，使沥青拌和和施工温度介于热拌（150ħ 180ħ）和冷拌（常温条件）之间，同时并保持其不低于热拌沥青（HMA ）的使用性能，其关键技术在于不损路用性能的前提下降低沥青的拌和粘度。
此技术源于20世纪末的欧洲，由Shell 和Kolo-veidekke 两公司于1995年联合研发，研发先后采用软沥青—乳化沥青和泡沫沥青—乳化沥青两工艺实现了WMA 良好的使用性能。
我国的温拌沥青混合料技术研究起步于2005年。
交通运输部对节能减排的温拌技术十分重视，并将温拌技术研究纳入了西部交通科技项目计划。
2005年11月由交通运输部公路科学研究院、同济大学、北京路桥路兴物资中心和美国Mead Westvac 公司合作铺设的我国第一条温拌沥青混合料路面在北京试铺成功，但目前来说国内在该领域的研究尚处于起步阶段。
2国内外主要温拌技术的研究发展2．1沥青—矿物法（Aspha-Min ）Aspha-Min 是采用人工合成沸石，在沥青混合料拌和过程中加入这种粉末状材料，从而在结合料中产生泡沫作用。
如德国Eurovia-Services 公司生产的此类产品可投放于外装的输送器后进入拌和楼。
沸石是网状硅酸盐结构，内部含有巨大的空间可以容纳相对较大的分子和阳离子群，它其实就是一种含有较大量结合水的硅酸铝矿物（含水量约21%）。
在超过85ħ时水分子逐渐析出，水的释放导致结合料的体积膨胀，从而引发连续的发泡反应，液相结合料中的水起到了润滑的作用，使沥青混合料在低温下具有可工作性，拌合温度可降低至130ħ 145ħ，因而将热拌沥青混合料典型的生产温度降低12ħ以上，由此可节省30%以上的燃料消耗量。
所有常用的普通沥青和聚合物改性沥青以及再生沥青均可以采用添加Aspha-Min 温拌剂制备温拌沥青混合料。
2．2泡沫沥青法（WAM-Foam ）温拌泡沫沥青混合料（WAM-Foam ）是由位于英国的壳牌国际石油公司和位于挪威的Kolo-veidekke 公司共同研发的，此方法为两阶段法，需要加入两种不同针入度的沥青：软沥青和硬质泡沫沥青。
软沥青针入度较大，在100ħ时具有一定的流动性，从而便于与矿料均匀拌和，能够裹覆住矿料。
硬质泡沫沥青是以泡沫沥青的形式加入的，根据拌和需求，硬质沥青在25ħ的针入度在1mm 10mm 之间。
第一阶段中，首先将温度为100ħ 120ħ的软质沥青加入到集料中拌和以达到较好的预覆效果；櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅第二阶段低了工程造价；最后，水洗机制砂含水率不稳定，在混凝土实际生产过程中，水洗机制砂拌制混凝土质量控制难度比较高，而机制砂原砂含水率基本稳定在1．5% 2．5%之间，更便于混凝土实际生产中的质量控制。
因此，采用机制砂原砂配制低强度泵送混凝土应用于CFG 桩施工中，更利于质量、成本、进度三大目标的控制。
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为使温拌沥青混合料具有良好的路用性能和使用寿命，配制时需要对软质和硬质结合料成分进行仔细选择，最终获得所需沥青产品的特向组成。
如果需要的话，结合料中还需要加入抗剥落剂，用以减轻施工后结构面层的水损坏。
2．3添加有机溶剂法有机溶剂法是利用低熔点的有机溶剂并将之添加于沥青混合料，通过其能改变结合料的粘温曲线的特点，从而实现低温拌和的一种技术。
合成蜡和低分子量酯类化合物是目前两类比较成功应用于实践的化学添加剂。
合成蜡技术中目前以南非Sasol-Wax 公司研发的Sasobit 应用效果相对良好。
Sasobit 是一种直链脂肪族的碳氢有机混合物，此种沥青流动改进剂的熔点为100ħ，在常温下的形态为薄片状，在超过116ħ的温度时即可在沥青混合料中实现完全溶解，溶解后产生的液体可起到大大降低沥青混合料粘结强度的效果。
若环境温度在低于100ħ的熔点时，Sasobit 在沥青胶结料中能够形成一层网状的晶格结构，在正常的使用温度下，掺入Sasobit 后沥青混凝土路面的抗变形能力和稳定性可得到大大增强。
经实践验证，在沥青混合料使用Sasobit 溶剂之后，拌合温度至少会有12ħ的降低。
为满足降低沥青粘度至所需标准，目前Sasobit 在国内外温拌沥青混合料技术中的掺量一般为其总量的3%，并且要求不应超过4%，因为Sasobit 的过多掺入反而会降低沥青混合料的低温抗裂性。
2．4拌和乳化沥青法此方法通常被称为Evotherm 温拌技术，是近几年来由美国Meadwestvaco 公司正在研发的一项新技术，可以通过两种工艺得以实现：1）用乳化剂制作乳化沥青，用乳化沥青代替热拌沥青与集料拌和来生产温拌沥青混合料，工艺与热拌基本一致；2）直接用乳化剂配制成一定浓度的水溶液，在沥青和集料拌和过程中将该溶液喷入，最后经充分拌和完毕后即可生产出外观和颜色与热拌基本一致而且性能较优的温拌沥青混合料。
3工程应用中的特点1）节能效果。
温拌沥青技术可将混合料的拌合温度从170ħ约降至120ħ，由于有30ħ 50ħ的降温效果，从而在拌合中可节约20%以上能耗。
同时沥青混合料的存放温度也有所降低，在相同的低温度条件下流动性相应提高，采用功耗低的静压式压路机即可达到沥青混凝土路面所要求的压实度。
2）绿色效果。
沥青混合料低温拌和时，拌和过程中的气体排放物种类和排放物数量会随温度的降低而大幅度减少，一般来说拌合温度每当有10ħ的降低，排放的粉尘和有害废气量就会相应减少一半。
由于比较有效控制了施工过程中气体的排放，基本上可以实现实际生产摊铺过程中的无烟作业，进而大大降低有害气体对施工人员与自然环境造成的危害。
3）提高路用性能。
由于拌合温度较低，在低温环境混合料温度损失较快的情况下，温拌沥青混合料会具有相对较大的应用范围。
此外当要求进行立即应用性生产时，温拌沥青混合料会具有更大的可操作性和更好的灵活性。
同时由于温度的降低可以减轻热拌过程中沥青的老化，也可以使沥青路面的耐久性提高，进而延长沥青路面的使用寿命。
4结语WMA 具有能够节约能源、保护环境、有利健康和节省成本等优点，在欧洲通过了大量的室内试验和工程应用经验，证明了WMA 具有与HMA 相似的路用性能。
近年来随着我国科学技术的发展，开发绿色、和谐、节能、低排的技术成为了我国道路建设实现可持续发展的必由之路，是我国道路建设事业发展的必然趋势。
温拌沥青混合料技术当今的发展前景是十分光明的，我国目前对其的研究和应用尚处于起步阶段。
WMA 是一种新型的混合料，国内研究中目前存在着不少技术和应用难题，四种研究方法中前三种技术为国外各方独有，更为详细的技术细节尚处于保密阶段，并且这三种方法一定程度上并没有克服成本高，生产复杂的缺点，至今国内外并没有取得实质性的进展。
第四类是一种新型研发的技术，近年来已经在世界各国铺筑了许多条试验路段，路用效果正在进一步观察，这些都有待于今后进一步的深入研究。
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