温拌沥青混合料研究
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摘要：温拌沥青混合料是一种节能环保的新型沥青材料，与传统的热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料相比，具有十分显著的生态优势和更广阔的应用前景，弥补了传统材料的不足，其研发与应用对于集约型社会建设具有重大意义，本文将从技术原理、生产材料、应用领域以及优势和不足等方面对温拌沥青混合料进行全面研究。
关键词： 沥青混合料，温拌，应用，节能环保
Abstract: Warm mix asphalt mixture is a new type energy-saving asphalt material, and compare with traditional hot mix asphalt mixture and cold asphalt mixtures, it has obvious ecological advantages and broad prospects, make up for the traditional material deficiencies, its development and application has great significance for the intensive social construction, this article from the technical principle, production materials, application and the advantages and disadvantages of warm mix asphalt mixture to undertake a comprehensive study.
Key words: asphalt mixture; mixing temperature; application; energy saving and environmental protection
中图分类号 : P632+.6文献标识码： A 文章编号：
一直以来，热拌沥青混合料在道路施工中有着十分广泛的应用，然而，随着生态环保理念的深入人心，热拌沥青混合料高污染、高能耗的缺陷使得它已不能再满足社会生产的要求，而与之相反的冷拌沥青混合料虽然低污染、低能耗，但其综合性能较低，无法保证施工质量，因此，人们开始研发一种新的沥青材料来弥补传统材料的缺陷，于是，温拌沥青混合料应运而生。温拌沥青混合料通过一定的技术手段，降低了沥青的粘度，使其可以在相对较低的温度下进行搅拌和施工，在目前的实践中，温拌沥青混合料的拌和温度为110℃—130℃，施工温度为90℃¬¬—100℃，处于热拌沥青混合料与冷拌沥青混合料之间，但其性能却可以达到甚至超过热拌沥青混合料。与传统沥青材料相比，温拌沥青混合料具有更高的环保效益和更广泛的应用前景。
一、温拌沥青混合料的技术原理及技术类型
温拌沥青混合料是运用一定的方法，在将对较低的温度环境中降低沥青的粘度，来实现沥青与混合料的拌和的，其原理主要有两种：其一，是通过熔点较低的添加剂的作用改变沥青的粘度曲线，从而实现在较低温度下的拌和；其二，是在拌和过程中，通过载体或引入水分与沥青接触产生蒸汽的方式，使沥青膨胀形成泡沫，从而更容易在低温下充分包裹集料。
就目前国内外的研发技术水平来讲，温拌沥青混合料的技术方法主要有泡沫沥青温拌技术、有机添加剂法、沥青—矿物法、乳化沥青拌和法以及低能量沥青技术等几种，其中，乳化沥青温拌技术已经获得了较为广泛的研究与应用。
二、温拌沥青混合料的优势
2.1环保优势
温拌沥青混合料可以减少有害物排放。沥青当中含有大量的碳、硫、氮等元素，在高温生产和施工过程中，会释放出大量的有害气体，造成环境污染，并且，有关测试表明，在沥青混合料的生产过程中，温度每提高10摄氏度，每吨材料的二氧化碳的排放量将增加0.9千克，温拌沥青混合料的低温拌和及施工显著降低了有害气体的排放量。温拌沥青混合料的生产可以降低能耗。传统的热拌沥青混合料是一种热拌热铺的材料，在生产和施工过程中要求保持很高的温度，对能源的消耗很大，研究显示，每吨沥青混凝土的产生就要有近8升的燃油被消耗掉，而温拌沥青混合料的拌和温度被降低了30℃¬—50℃，对能源的消耗可降低30％，对于可持续发展具有十分重大的作用。
2.2应用优势
改善施工环境。温拌沥青混合料的摊铺、压实过程对温度的要求降低，同时有害气体和粉尘的排放量也减少，这就大大改善了施工作业的环境，不仅有利于提高工作效率，方便组织施工，也有利于保障施工人员的健康。降低施工的季节局限性。温拌技术缩小了沥青温度与外界环境温度之间的差距，温拌沥青混合料在运输中的温度消耗减小，也更容易储存，因而在较为寒冷的季节里，施工仍然可以进行，施工期被大大延长。降低设备损耗。温拌沥青混合料的生产和施工温度相对较低，这就减少了施工设备在高温工作环境下的损耗，使用寿命被延长，进而节省了更换新设备所需的经济投入，节约了工程成本。缩短施工对交通的干扰。温拌沥青混合料在摊铺和压实的过程中，温度已经降低到了一定程度，所以在碾压之后可以很快开放对道路的限制，缩短了施工时间，降低了对交通的干扰。施工中使用温拌沥青混合料还能够提高路面使用寿命，据相关研究证实，在高于100摄氏度的环境下，沥青的温度每增加10摄氏度，其老化速度将会加快一倍，温拌沥青混合料的生产和施工温度都相对较低，因而减缓了这一过程中沥青的老化程度，道路的使用寿命相应提高。
三、温拌沥青混合料的应用
3.1用于路面修护。
在道路的修复或养护中，通常会采用3—4厘米的薄层罩面，甚至是1.5—2.5厘米的超薄罩面，如果使用传统的沥青材料，在材料温度下降的情况下很难实现压实，而温拌沥青混合料可以克服这一限制，在较低的温度环境中完成碾压，因此可以被广泛地应用于道路维修。以此来减少沥青混合料二氧化碳、粉尘等有害物质的散发，从而降低对环境的破坏和对施工人员的健康危害。减缓了沥青混合料在生产过程中的氧化速率，减少了热老化程度，延长了沥青的使用寿命。同时也扩大了沥青面层的施工适宜温度区间，提高了施工速度。从使用沥青混合料技术社会效益分析，可节省大量的材料、资金和能源。目前，沥青路面的主要原材料是沥青和石料，我国高等级道路优质沥青供不应求，而通过温拌再生技术，以废旧的沥青混合料取代部分天然集料，既缩短了运距、降低了工程造价，也缓解了沥青、石料供不应求的矛盾。
3.2用于低温环境的施工。
温拌沥青混合料的拌和及碾压温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间,与热拌沥青混合料相比较,温拌沥青混合料的拌和温度及摊铺温度可大大降低,同时其性能又可得到很好的保持。温拌沥青在达到相同压实度的前提下，温拌混合料可比热拌沥青混合料降低温度30℃以上，同时较低的混合料温度与周围的温差相对减小，减缓了混合料的降温速度。在某一温度范围内，温拌混合料的可压是性能随着温度变化不大，保证了施工时有较长的压实时间。温拌沥青混合料的生产、运输、存储环节对于温度的要求都相对较低，由于施工中的可压实时间更长，因此在施工工期紧或施工条件限制不得已需要低温施工时,一些单位开始利用沥青混合料温拌技术进行低温作业有利于工程的尽快完成。
四、温拌沥青混合料使用中的缺陷
4.1技术成本高。
在目前的技术水平下，温拌沥青混合料生产过程中所需的温拌剂大多为国外的专利产品，价格较高，因此其生产成本要高于传统的热拌沥青混合料，这也成为了阻碍其进一步推广的一个重要因素，所以，在今后的技术研发中，应注重降低其生产成本，并不断提高其实用价值，促进温拌沥青混合料的广泛使用。
4.2低温环境中性能不稳定。
由于拌和的环境温度相对较低，因此温拌沥青混合料集料中所含的水分不能彻底干燥，在低温环境中，沥青混合料发生水损害的概率增大，致使其强度大打折扣，影响路面性能，这就要求对温拌沥青混合料进行进一步的性能测试，通过对已施工的路面进行检测，研究改进技术，提高温拌沥青混合料性能的长期稳定性，保证施工质量。
4.3原料来源狭窄。
由于温拌沥青混合料对原料的特殊要求，因此一般只采用性能良好的集料，其原料来源十分狭窄，同时也显然很难达到“利用废弃物，节能环保”的集约型社会的发展要求，因此，在未来的温拌沥青混合料生产中，应加大对固体废弃材料的利用技术开发，减少对于优良的天然材料的使用，这不仅可以扩大其原料来源，节约生产成本，提高经济效益，更可以提高施工工程的生态效益。
总结：温拌沥青混合料低污染、低能耗的特性将在生态社会建设中发挥十分重大的作用，同时，这种温拌技术目前并不完善，还需要进一步的研究和改造，降低生产成本，扩大原料来源，拓展专用功能，才能使其得到更为广泛的应用、更好地发挥作用。
参考文献：
【1】郑卫《温拌沥青混合料技术研究现状与展望》广东建材，2009年
【2】黄颂昌《温拌沥青混合料技术及研究》石油沥青，2006年
【3】崔凯《温拌沥青混合料对环境影响的研究》工程材料与设备，2011年
【4】刘至飞《温拌沥青混合料现状及存在问题》武汉理工大学学报，2009年
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。