温拌沥青混合料技术综述

道路材料性能测试

课程论文

课程名称：道路材料性能测试

专业：机械工程

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温拌沥青混合料技术综述

摘要：本文综述了温拌沥青国内外的发展与研究概括以及国内研究存在的问题，并介绍了温拌沥青的优点和存在的问题。并对表面活性、沥青降钻、沥青发泡三种主流温拌技术的作用原理进行综述，最后介绍了温拌沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、水稳定性、疲劳性等路用性能要求。

关键字：温拌沥青混合料；路用性能；温拌技术

1引言

沥青路面作为一种无接缝的连续式路面,具有许多优点平整、行车平稳舒适、噪音低、耐久、抗滑、防渗、便于维修等,已成为公路路面的主要形式之一。

根据生产温度的不同,沥青混凝土技术分为热拌技术、温拌技术和冷拌技术,目前世界上绝大部分的沥青路面建设采用的都是热拌沥青技术。热拌技术中沥青混凝土的拌合温度达到了160℃以上,甚至150℃,能耗很高,并且各种气体粉尘的排放量也很高,造成环境的污染。冷拌技术是常温条件下混合料的拌合技术,主要用于道路修补,用量很小。温拌沥青技术是新兴的沥青路面技术,相比热拌技术而言,沥青混合料的生产及施工温度均下降了15~30℃,在保证产品质量的同时,降低了单位能耗及气体粉尘排放。经过实际比较,采用温拌技术沥青,C02排放将会减少20%以上,其他烟尘的排放也将减少40%以上,同时将节约30%的能耗。温拌沥青混合料技术在国际上被认为是沥青混合料拌合及施工工艺的一次革命性突破。

2温拌沥青混合料的发展历程

2.1国外研究概况

沥青混合料温拌技术因为能降低温度而减少能源消耗和环境污染,作为环保的新型技术起源于重视环保的欧洲,2000年第一届国际沥青路面大会报道了该技术。降站型温拌技术、发泡型温拌技术陆续研发成功并投人应用。随后因为温拌沥青混合料对环境保护的突出作用阴,日本和欧洲各国开始逐步使用。2001年用量8000t,2002年用量15000t,2003年用量30000t。2003年表面活性温拌技术研发成功并应用。2004年3月,美国召开了“沥青世界”会议,现场演示了温拌沥青技术。2006年3月,美国举办了第一届温拌沥青混合料技术工作组会议。2007年,美国的国家沥青路面协会深人研究了温拌沥青混合料技术进行,出版了《温拌沥青混合料一最佳的实践》、《温拌沥青混合料一公路工程承包商的经验》。温拌技术自2007年以来,在全世界进人了快速发展的阶段,大量新的工艺技术层出不穷气在国外温拌技术已经相对比较成熟,但还需要进一步的研究

2.2国内研究概况

2005年我国科研人员开始研究温拌技术。在北京110国道辅道首次成功地铺筑温拌试验路。2006年,交通运输部公路科学研究院、同济大学等全面的评估多种温拌技术,并积极试验路应用于城市道路、公路、城市快速路,完成了路用性

能和节能减排等方面的研究。2007年,河南在郑州一石人山高速公路的具茨山隧道路面应用了温拌混合料,施工产生的热气较少,隧道内环境温度仅为40℃,减排效果非常好。2008年后温拌沥青混合料应用包括低温季节和高海拔地区在全国的公路和市政行业已经高度认可了温拌技术,已经获得了广泛的应用。已经有多个省市温拌完成产品标准与地方标准编制。2009年,实际应用量突破了50万吨混合料。2000年,开始引人和消化硫磺沥青混合料温拌技术。我国科研和工程技术人员还温拌的技术结合废旧沥青混合料再生利用的技术,不仅可以降低拌合温拌和施工温度减缓新沥青和旧沥青老化,再生利用了废旧沥青混合料。

2.3国内研究现存问题

我国温拌沥青混合料技术研究还处于起步阶段,在温拌剂国产化及其最佳配比等基础研究方面的研究有待加强,施工工艺、施工性能等实用技术许多方面需要进一步深人的研究和探索。

(1)基础理论研究,比如温拌沥青混合料微观结构、温拌沥青混合料性能要求与配伍原理、温拌沥青混合料强度形成机理等研究还比较缺乏。

(2)温拌沥青混合料的耐久性、抗疲劳性能等研究还比较少,影响了温拌沥青混合料长期使用效果的评价。

(3)聚合物改性沥青大量消耗能源和大量排放有害气体和粉尘,关于如何在保证聚合物改性沥青质量同时实施温拌的研究不足。

(4)对众多种类的温拌技术和产品,缺乏对材料与性能的综合系统对比分析和评价。

(5)国内外对温拌沥青混合料的路用性能衰变规律、衰变机理,以及对长期性能的评价研究上尚属于空白状态。

3温拌沥青混合料的优点

温拌沥青混合料完全可以达到热拌沥青混合料的性能，但由于其低的拌和及压实温度，使其与热拌沥青混合料相比有许多优点。

（1）设备无需改造即可进行生产。温拌沥青混合料可基本上全部利用现有的热拌沥青混合料设备,以满足热拌沥青混合料的标准要求进行生产,且成品混合料性能良好,几乎完全具备和热拌沥青混合料一样的施工和易性和路用性能。

（2）降低生产成本。由于拌和温度下降10~60℃,石料加热温度、沥青保温温度下降。燃油成本下降20%~50%。拌和和裹覆难度下降,拌和能耗和机械损耗也相应下降。

（3）降低了沥青混合料生产能耗、减少沥青老化，改善路用性能。研究显示,当温度高于10℃时,沥青温度每提高10℃,其老化速率将提高1倍,而温拌沥青混合料工作温度的降低,显著降低了沥青混合料的老化现象,从而可以增加路面的使用寿命。

（4）减少气体以及粉尘的排放量,降低环境污染、改善工人工作环境。单位混合料成品的燃油消耗减少,本身就会显著降低拌和过程当中的有害气体和温室气体的排放;由于拌和温度的下降,沥青混合料在拌和到现场压实的整个过程中产生沥青烟雾粉尘污染均会明显减少。在摊铺过程中,基本可以实现无烟尘作业。工人劳动条件显著改善,沥青路面对工人健康损害减轻；同时,混合料拌和和沥青路面作业对道路沿线居民的生理影响也显著减少。

（5）延长施工季节增加沥青路面施工的灵活性、便利性。由于料温与环境