关于温拌沥青混合料与热拌沥青混合料工艺与成本分析

温拌沥青混合料与热拌沥青混合料

工艺和成本分析

近几年的新建高速公路隧道内路面铺装层较多采用热拌沥青混合料铺装层，但热拌沥青混合料对温度要求高，施工气温过低，对沥青路面质量也有很大影响，尤其热拌沥青混合料在施工过程中容易造成隧道内施工环境恶劣，特别是温度高、空气流通困难、有害气体含量高等，严重影响施工人员的正常作业和身体健康，也造成了严重的环境污染，这与政府要求大力减少空气污染，加强环境保护的意识是相违背的。

1、施工工艺对比

热拌沥青混合料与温拌沥青混合料施工工艺温、面层质量检查项目、检查方法、检查频率和质量要求同热拌沥青混合料一致。

2、温拌沥青混合料与热拌沥青混合料性能比较分析

2.1体积指标：

（1）随着温拌剂剂量的增加，混合料的空隙是逐渐减少的，即使是成型温度下降，其压实性仍较热拌更优，在同样的压实功作用下能得到更好的密实度。有关研究表明，沥青混合料空隙率每增加1%，路面寿命减少10%。由此可见温拌沥青混合料期望能延长沥青路面的使用寿命。

（2）马歇尔试验的稳定度和流值，是沥青混合料设计中常用的技术指标。马歇尔试验结果显示，温拌混合料的稳定度低于热拌沥青混合料，流值则基本一致。需要说明的是，马歇尔稳定度和流值的力学意义不明确，其与路用性能的关联性一直受到质疑，温拌沥青混合料马歇尔指标略低于热拌沥青混合料，并不代表其相应使用性能的降低，而可能与温拌的沥青老化相对较轻有关。

2.2高温性能

（1）不管是温拌还是热拌沥青混合料，其动稳定度均远远超过规范要求，且温拌与热拌沥青混合料的动稳定度值相差不大，在-7%～3%范围内波动，因此，认为温拌沥青混合料的高温性能与热拌沥青混合料相当。

（2）随着温拌剂掺量的增加，温拌沥青混合料的动稳定度值有所增加，但不明显。

2.3低温性能

（1）热拌及温拌沥青混合料的破坏应变均满足规范要求，温拌与热拌沥青混合料的破坏应变值相差不大，在1%-2%范围内波动，认为温拌与热拌沥青混合料的低温抗裂性能相当。

（2）不同温拌剂掺量的温拌沥青混合料其低温性能与热拌沥青混合料相差不大。

2.4水稳定性能

（1）温拌沥青混合料的残留稳定度值远远大于热拌沥青混合料。

（2）对于温拌沥青混合料，其残留稳定度值随着温拌剂掺量的不同，呈现明显的抛物线趋势。

3、温拌沥青混合料与热拌沥青混合料节能减排效果对比

(1)温拌沥青混合料与热拌沥青混合料相比，采用温拌技术后沥青混合料在拌和生产过程中所排放出的有害气体可大大降低，其中二氧化碳和氧化氮类气体的排放分别下降60．0％和72．6％。

(2)温拌沥青混合料在摊铺过程中所排放出的沥青烟等有害气体比热拌沥青混合料可显著降低，包括沥青烟、苯可溶物及苯并[a]芘在内的排放量都下降80％以上。

(3)根据实验室内旧温度下混合料的排放趋势，随着拌和温度的升高，尤其是沥青混合料的温度达到140 左右时，沥青娴、苯可溶物及苯并[a]芘的排放量会成倍急剧上升。

(4)温拌沥青混合料呵比相应的热拌沥青混合料节能22．9％，改性的温拌沥青混合料可比相应的改性热拌沥青混合料节能28．7％。

4、温拌沥青混合料社会效益和经济效益

4.1社会效益

（1）显著减少生产和施工过程中有害气体排放。在路面施工中采用温拌技

术，可以明显降低混合料生产过程中的有害气体排放，特别是温室气体的排放，有益于城市空气质量的提高，减轻大中城市的环保压力；根据国家环境分析测试中心检测的数据，可减少二氧化碳CO2等温室气体排放50%以上，减少沥青烟排放90%以上。

（2）极大地改善道路施工对环境的影响-无烟尘施工。沥青混合料运输和施工过程中，高温和其所带来的烟雾会对施工周边环境产生不良影响，尤其是市政道路，严重影响施工周边居民的生活，比如像北京这样的大城市，生活了将近2千万的人口，如果每年有10%的城市新建和维修道路施工，就会有将近200万人直接或间接受到沥青路面施工所产生的烟雾影响；同时，温拌技术的运用，也会对改善城市空气质量起到一定的帮助。

（3）改善和提高相关从业人员的工作环境。目前我国从事道路施工和养护的企业将近2万家，相关的从业人员有200万，由于在沥青混合料的生产和施工过程中产生的沥青烟中含有大量的苯可溶物和苯比芘，其被美国癌症协会认定为对人身体产生严重危害的高致癌物，温拌技术的应用可将其危害减少到最低。

（4）减少生产过程中的能源消耗。由于降低了混合料的生产温度，使得施工企业可以减少其生产过程中的燃油消耗（请见表4.4）。按照我国目前的混合料使用情况（年消耗2亿4千万吨的沥青混合料计算），换算成温拌后的结果如下（请见表4.5）。

4.2经济效益

（1）节约路面的养护成本。路面的病害主要是由于沥青混和料的压实度不够而导致路面水损坏，直至整个路面破损；而导致这样的原因主要是由于混合料远距离运输、低温下施工造成的；温拌技术由于对温度相对不敏感，同时较工作

温度下（70-120°C）优秀的压实效果，以及基于乳化技术对石料良好的裹附性，使其抗水损害性能高于热拌混合料；同时也提高了路面抗车辙的能力；对于路面的业主和使用单位来说，无异于延长路面使用寿命，增加了道路养护周期，从而使得道路养护综合成本减低。

（2）温室气体减排成本。中国目前二氧化碳排放量已居世界第二，到2025年，中国二氧化碳排放总量有可能将超过美国居世界第一。这也使中国成为温室气体减排潜力最大的发展中国家。目前，在欧洲市场上，每吨二氧化碳减排量的价格为20欧元，约为人民币200元左右，且价格还在不断上涨。目前，中国二氧化碳减排量交易还处于“觉醒”阶段，相信在倡导建立资源节约型，环境友好型社会的大环境和全球的大背景下，在不远的将来，温室气体将会进入各相关行业的制造成本，可喜的是，我国已经有企业走在了前面，去年华能集团与欧洲公司签订了二氧化碳减排购买协议，华能集团将从中获得近30亿元的资金回报（按照京都协议，发达国家可以从发展中国家购买排放指标，以减轻自身的减排压力）。由此可见，采用温拌技术所减少的温室气体排放，不但有利于环保，更很可能将将其转变为直接的经济效益。

（3）温室添加剂成本分析。①温拌技术应用于100%新热拌沥青混合料：在不改变热拌沥青混合料配合比基础上，温拌添加剂添加量大约为2.5kg/吨混合料，所以相比于热拌沥青混合料，温拌沥青混合料材料成本增加大约为40元/吨混合料；另外，节省的成本:燃油1.5kg，约10元；抗剥落剂节省约3元（温拌添加剂具备抗剥落剂功能）；所以温拌沥青混合料增加的直接成本约为27元/吨混合料左右，热拌改性沥青混合料的市场价格大约为400~450元/吨，因此，相比于热拌沥青混合料，温拌沥青混合料材料成本增加6%左右；②温拌技术应用于热拌再生沥青混合料：由于温拌沥青混合料技术相比热拌沥青混合料降低30~60°C，沥青老化程度大大降低，意味着厂拌温再生技术可以在厂拌热再生技术的基础上提高旧料比例利用率，据国内外研究及多项工程实践表明，比如厂拌热再生旧料添加比例为20%，则厂拌温再生技术可以在此技术上提高旧料比例15%左右，等于旧料比例可以用35%，意味着可以少加15%的新沥青混合料，抵消温拌添加剂增加的约6%左右的材料成本，因此采用厂拌温再生技术总体节省材料成本大约为9%左右，也就是说总体上可以节省40元左右/吨沥青混合料。