温拌沥青混合料技术概述

和阳离子群，例如水分子。在沸石中，空间 是互相连通的，并且根据种类的不同形成了 各种尺寸的较长、较宽的通道。这些通道可 以使其中的离子和分子更容易地进出沸石结 构。沸石最常见的用途是作为水软化剂，沸 石的特点是可以在不破坏它们结晶结构的情 况下吸水和失水。它们可以将结构中的水通 过加热或者其他方法排出结构。因此沸石可 以作为新流体的运输系统。
参考文献： [1] 王纯琦. 大型风力发电场接入电 网电能质量问题研究[D]. 新疆: 新疆大 学,2007, 51-57. [2] 郭剑等. 电力系统动态元件特性 对电压稳定极限的影响[J]，电网技术， 1998,19(9):17-25. [3] 王建, 李兴源, 丘晓燕.含有分布式 发电装置的电力系统研究综述[J]. 电力系统 自动化, 2005, 29(24): 90-97. [23] S.Hener，风力机组对电网的 影响及减小影响的措施[J]，风力发电， 1997.11(6): 2-6.
或者“沥青流动改进剂”。它是一种细结 晶体，可以薄片或者粉末的形式存在。使 用Fischer-Tropsch（FT）过程从煤气化中 生产的长链脂肪族烃，也被称为FT 固体石 蜡。Sasol-Wax 公司指出Sasobit 的熔点大 约是99℃，在超过116℃时，可以完全溶解 于沥青胶结料中。使胶结料的粘度降低。这 可以使生产温度降低12℃。温度低于熔点 时，Sasobit 在沥青胶结料中形成晶格结 构，这是含有Sasobit 的沥青的稳定性的基 础。在使用温度下，Sasobit 改性沥青的抗 车辙能力增强。此外，Sasol-Wax 公司报 道，在同样的滚轮荷载下，其压实性与非改 性沥青相比有所增加。Sasol-Wax 公司建议 加入混合料质量的3%的Sasobit ，以使粘度 降到所需的标准，并且不应超过4%，以免对 胶结料的低温性能产生不良影响。不建议将 固体Sasobit 直接拌和，因为这样不能够使 其在沥青中均匀分布。Asphaltan B 是德国 Romonta-GmbH，Amsdorf 公司的产品，可以 粒状存放。它是专门为沥青混凝土研制的， 是褐煤蜡与高分子烃的混合物。Romonta 公 司建议加入质量百分率为2%~4%的Asphaltan B。它可以加到沥青拌和机中，或是直接加 入到胶结料生产机中，也可以加入到聚合物 改性胶结料中。Asphaltan B 的熔点大约是 99℃。与FT 蜡相似，它也被认为是一种“沥 青流动改进剂”，可以降低生产温度。与FT 蜡一样，其压实性和抗车辙能力均会增强。
（四）基于表面活性平台温拌法(EWMA) 基于表面活性平台的温拌技术由美国 Meadwestvaco公司提出，该方法是将一种特 殊的乳化沥青替代热沥青实现温拌，工艺与 热拌沥青混合料基本一致，用于生产这种乳 化沥青的乳化剂中含有一些添加剂，这些添 加剂能够提高沥青与集料的裹附能力，提高 混合料的施工和易性以及粘聚能力。乳化沥 青中的水分在与高温集料拌和过程中就以水 蒸气的形态释放出去。拌和完毕的温拌沥青 混合料从外观上看其裹附和颜色与热拌沥青 混合料没有什么差别。 前三类温拌技术主要是在欧洲有所应 用，由于其技术为各方单独拥有，更为详细 的技术细节尚处于保密阶段，并且由于这三 种方法没有克服成本高、生产复杂等缺点， 所以至今没有实质性进展。而第四类技术 则是一项开放的技术，近两年已在南非、美 国、加拿大以及中国铺筑了多条试验路。 三、EWMA温拌技术特点 温拌技术实现的重点难点是：（1） 降低沥青混合料和易性对温度的敏感性； （2）弥补混合料温度下降带来的沥青对石 料物理抓着的下降。Evotherm-WMA 是美国 MeadWestvaco公司开发出的一种基于乳化沥 青分散技术的WMA, 通过向沥青中添加该公司 生产的Evotherm DAT乳化剂可以有效提高混 合料裹覆性能、施工性能、结构强度以及粘 附性。 （一）此种表面活性型温拌技术的特点 1、添加剂残留少（0.4-0.7%），配合比 设计结果与热拌逼近，对现有（下转118页）
图2
APF与普通SVC相比 ，有以下优点：响 应时间快，对电压波动、闪变补偿率高，可 减少补偿容量；没有谐波放大作用和谐振问 题，运行稳定；控制功能强，能实现控制电 压波动、闪变，稳定电压作用，同时也能有 效地滤除高次谐波，补偿功率因数，在中低 压配电网中，由于R与X相差不大，有功功率 的快速波动同样会导致电压闪变，这就要求 补偿装置在抑制电压波动与闪变时，除了无 功功率补偿使供电线路无功功率波动减小 外，还得提供瞬时有功功率补偿，因而传统 的无功补偿方法不能有效地改善这类电能质 量问题，只有带储能单元的补偿装置才能满 足要求。
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K◎马占陆 （宁夏公路建设管理局 银川 750004）
摘要：节能减排、保护环境、可持续发 展是当前世界各国共同关注的热点问题，就 公路用沥青混合料而言，采用温拌沥青混合 料新技术可显著降低沥青混合料拌和、碾压 温度，且路用性能达到（接近）热拌沥青混 合料，在我国有着广阔的应用前景。文中对 几种温拌沥青混合料技术作了简述并介绍了 基于表面活性平台温拌法(EWMA)技术在我国 的应用情况。
今日科苑 126
2009·23
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KE YUAN LUN TAN
还产生低次谐波电流，须与无源滤波器并联 使用，实际运行时有可能由于系统谐波谐振 使某些谐波严重放大，因此，在补偿时，要 求采用具有短的响应时间并且能够直接补偿 负荷的无功冲击电流和谐波电流的补偿器。
要抑制电压波动，必须在负荷电流急剧 波动的情况下，跟随负荷变化实时补偿无功 电流。近年来采用电力晶体管GTR、可关断晶 闸管GTO 及脉宽调制PWM 技术等构成的有源 电力滤波器（APF），可对负荷电流做实时补 偿，如图2所示。它采用可关断的电力电子 器件和基于坐标变换原理的瞬时无功理论控 制，其作用原理是利用电力电子控制器代替 系统电源向负荷提供所需的畸变电流，从而 保证系统只须向负荷提供正弦的基波电流。
关键词：公路；温拌；沥青 一、引言 当前节能减排、保护环境、可持续发展 是世界各国共同关注的热点问题，我国也把 节约资源作为基本国策。热拌混合料是优点 突出，路用性能好，是主流技术。但是也有 环境污染重，能耗大，沥青老化较严重等明 显的缺点。冷拌混合料虽然环保、节能、混 合料可存储，但是路用性能与热拌混合料则 无法相比。如何保留热拌沥青混合料性能良 好的特点并克服其存在的环境污染重、能耗 大、沥青存在老化等问题，成为大家努力的 方向。在此情况下，温拌沥青混合料技术出 现并迅速投入应用。 温拌沥青混合料起源于欧洲，2000年起 开始铺筑试验路，2000年在国际沥青路面大 会上首次进行交流。是一类拌和温度介于热 拌沥青混合料（150℃-180℃）和冷拌（常 温）沥青混合料之间，性能达到（或接近） 热拌沥青混合料的新型节能减排沥青混合 料。 二、几种典型温拌技术简介 目前主要有沥青-矿物法、泡沫沥青温拌 法、有机添加剂法和基于表面活性平台温拌 法四种。 （一）沥青-矿物法（Aspha-Min） 采用的矿物是一种合成沸石。在沥青 混合料拌和过程中将这种粉末状材料（大约 0.3%）加入进去，从而使沥青产生连续的发 泡反应。泡沫起到润滑剂的作用，从而使混 合料在较低温度(120℃-130℃)下具有可拌和 性。 Aspha-Min 是德国Eurovia-Services 股 份有限公司的产品。它是一种极细、白色粉 末状人造合成沸石（硅酸铝钠），已经被热 液结晶。沸石内部容纳的水的质量百分率为 21%，在85~182℃被释放。在向混合料中加入 胶结料的同时加入Aspha-Min，就会产生极 小的喷水现象。水的释放会使胶结料体积变 大，导致出现沥青泡沫效应，可以在较低的 温度下增加集料的覆盖率。Eurovia 公司建 议所加的Aspha-Min 占混合料的质量百分率 为0.3%，这样可以将HMA 典型的生产温度降 低12℃左右。据报告，温度降低12℃可以节 省30%的燃料消耗量。Eurovia 介绍说所有常 用的沥青和聚合物改性沥青，包括再生沥青 都可以添加Aspha-Min。可以将Aspha-Min 加 入到矿物填料中或者单独加料，直接将其加 入到间歇式拌和厂的搅拌机中。沸石是网状 硅酸盐组合，在其结构中有巨大的空间可以 容纳较大的阳离子，例如钠离子、钾离子、 钡离子、钙离子，甚至是相对较大的分子
APF是将1台由3个单相电压源变流器构成 的三相变流器串联接入电网与欲补偿的负荷 之间。这里逆变器采用3个单相结构，目的是 为了更灵活地对三相电压和电流进行控制， 并提供对系统电压不对称情况的补偿。该装 置的核心部分为同步电压源逆变器，当线路 侧电压发生突变时，APF通过对直流侧电源 的逆变产生交流电压，再通过变压器与原电 网电压相串联，来补偿系统电压的跌落或抵 消系统电压的浪涌。由于APF通过自身的储能 单元，能够在毫秒级内向系统注入正常电压 与故障电压之差，可用于克服系统电压波动 对用户的影响，因此是解决电压波动、不对 称运行、谐波等动态电压质量问题的有效工
具，起了将系统与负荷隔离的作用，是面向 负荷的补偿装置
该装置仅对特定负荷加以补偿，所以其 容量仅取决于负荷的补偿容量和要求的补偿 范围。目前大部分APF装置的直流侧采用电容 来提供直流电压，只能提供有限的能量，若 要求APF长时间提供电压补偿，则必须让APF 输出的电压和电流垂直，这样APF装置不提供 有功功率，只进行无功功率交换，可以满足 长期工作的要求。
（二）温拌泡沫沥青法（WAM-Foam） 将软质沥青和硬质泡沫沥青在拌和的不 同阶段加入到混合料中。第一阶段将软质沥 青加入到温度为110℃-120℃的集料中进行 拌和以达到良好裹附。第二阶段将极硬的沥 青泡沫化后加入到预拌的混合料中再进行拌 和。 WAM-Foam 是英国壳牌石油有限公司和挪 威Kolo-Veidekke 合资的产品。在WAM-Foam 中，在拌和阶段使用两种单独的胶结料，软 胶结料和以泡沫形式加入的硬胶结料，即两 种硬度不同的沥青材料。软胶结料的针入度 较大，使其能在100℃时，具有一定的流动 性，从而便于与矿料拌和均匀,能够裹覆住 矿料。软胶结料控制最小放置温度，混合 料可以在80℃下放置，相对于HMA,降低了 50~60℃；硬胶结料是以泡沫沥青的形式加入 的，根据路面的需求，硬沥青在25℃时的针 入度应在10~100(0.1 mm)之间。根据要配制 的调和沥青针入度来确定软胶结料和硬胶结 料的混合比率。如果需要的话,结合料中还可 以加入抗剥落剂，以减少水损坏。在第一阶 段，在100℃左右软胶结料与矿料拌和，初步 覆盖矿料，矿料的加热温度为100~120℃。然 后以泡沫形式加入硬胶结料在90~120℃进行 充分拌和。当硬胶结料加入到混合料中时， 通过向加热的硬胶结料注入冷水而产生的快 速蒸发会产生大量的烟雾。硬泡沫胶结料与 软胶结料结合，从而达到所需的沥青产品的 最终的组成和特性。至于温拌沥青混合料的 矿料级配、混合料的配合比设计、拌和设备 等可以完全参照热拌沥青混合料的相关方法 与规定。壳牌公司指出，WAM-Foam 需要对 软、硬胶成分进行仔细选择。拌和第一阶 段，集料的最初裹覆对于阻止水接触胶结料 和集料交界面从而进入集料是至关重要的， 水必须从沥青混合料中排出,以确保得到高质 量的产品。壳牌公司报道说使用WAM-Foam 导 致的生产温度降低可以节省30%燃料，减少 30%的CO2排放量。 （三）有机添加剂法 将低熔点的有机添加剂加入到混合料 中，从而降低结合料的粘度。目前成功应用 的化学添加剂有两类，合成蜡和低分子量酯 类化合物。添加剂大约在100℃-120℃之间熔 化，熔化后的添加剂会产生大量的液体，从 而使结合料粘度降低。 各类添加剂加入3%～4%的量就会使拌和 温度降低10～30℃，目前主要有Sasobit 和 Asphaltan B 两种添加剂。Sasobit 是南非 Sasol-Wax(Formerly Schümann Sasol)公 司的产品。Sasobit 被认为是一种改性剂