沥青温拌技术简介

沥青温拌技术简介

随着环保意识的增强和能源成本的上升，传统的热拌沥青混合料在路面建设中暴露出诸多问题。沥青温拌技术作为一种新型的路面材料制备技术，通过降低拌和温度来减少能源消耗和环境污染，同时保持或接近热拌沥青混合料的路用性能。本文将详细介绍沥青温拌技术的背景、分类及其工作原理。

目前用于沥青路面建设、养护的沥青混合料主要有两类：热拌沥青混合料和冷拌(常温)沥青混合料。热拌沥青混合料是指沥青与矿料在高温(150℃～185℃)状况下拌和的混合料;冷拌(常温)沥青混合料是指以乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温(10℃～40℃)状态下拌和、铺筑的混合料。热拌沥青混合料使用比较多，但在拌和、运输及摊铺过程中出现的有害气体排放、过多能耗以及热老化等问题比较突出;而冷拌沥青混合料，尽管在环境保护、能耗等方面有很大优势，但由于其路用性能与热拌沥青混合料相比还有较大差距，因此只能用于沥青路面的养护、低交通量路面、中重交通量路面的下面层和基层。

正是在这样的背景下，20世纪90年代欧洲开始了温拌沥青混合料的研究，它是一类拌和温度介于热拌沥青混合料(150℃～185℃)和冷拌(常温)(10℃～40℃)沥青混合料之间，性能达到(或接近)热拌沥青混合料的新型沥青混合料，其拌和和压实温度一般为110℃～130℃(针对普通沥青而言，改性沥青的拌和温度还需要提高一些。欧美较少采用改性沥青)。

采用温拌沥青混合料可部分解决热拌沥青混合料由于高温拌和而导致的几个问题：1)高温下的有害气体排放问题。据国外的检测报告，沥青混合料从热拌转为温拌可使二氧化碳CO2排放减少约1/2，一氧化碳CO排放减少约2/3，二氧化硫SO2减少40%，氧化氮NOx类减少近60%，采用温拌沥青混合料技术的环境效益是非常明显的。2)能耗问题。据国外文献报道，采用温拌沥青混合料可降低燃油消耗30%以上。3)高温施工导致的沥青老化问题。

沥青温拌技术根据工作机理，可以分为三大类：发泡沥青技术;Sasobit蜡技术和基于表面活性剂平台的Evotherm技术。

1)发泡沥青降粘技术：国内外产品以Aspha-Min、易铺130及Double Barrel Green为主，利用水对沥青进行发泡，从而降低沥青粘度，提高沥青混合料和易性。Eurovia公司建议的Aspha-Min用量为混合料质量的0.3%，比典型的热拌沥青混合料的生产温度减少12℃，施工温度可降低30℃。据报道，生产温度降低12℃，耗能将减少约30%。通过国内外学者研究表明，不添加抗剥落剂的情况下，含有Aspha-Min沸石的混合料比普通沥青混合料的抗水损坏能力差。另外这种技术对拌合设备的要求较高。

2)有机降粘温拌技术：通过使用有机降粘剂，降低热沥青拌合时的粘度，以蜡或蜡状物为主;其中以Sasobit合成蜡为主，Sasobit是Sasol Wax公司的产品，它是一种聚烯烃类费托合成蜡，可以降低改性沥青高温粘度，降低拌合及成型温度，Hurley系统评价了使用Sasobit的温拌沥青混合料的性能，认为在沥青中掺加2.5%Sasobit后，推荐的*低拌合温度129℃，*低碾压温度110℃。过低的拌合及碾压温度将增加车辙bing害发生的可能性，而过高的掺量会增大低温开裂的问题。

3)表面活性温拌技术：该方法是由美国美德维实伟克公司(MeadWestvaco)于2003年起开始研究并逐步应用的技术，在美国称为Evotherm温拌技术。该方法可在混合料性能达到热拌沥青混合料的同时，将拌和温度降至110℃～130℃。

Evotherm温拌技术已经发展到第三代温拌技术，而在国内比较熟悉的是第二代的表面活性温拌技术，其采用水基乳化分散技术的Evotherm为主，其作用原理是水基乳化剂在沥青中形成结构水膜，增加混合料的和易性，来达到降低混合料拌合温度，但拌合过程中温拌剂水分大量挥发，易造成设备的腐蚀和滤布袋的频繁更换，同时由于其温拌作用机理，不能直接制备温拌沥青，而是在拌合过程中与沥青同时喷洒入拌合锅，造成了添加改造设备造成施工费用增加，综合使用成本较高。

而第三代产品，为无水型表面活性类温拌剂，直接加入沥青胶结料中，在混合料拌合之前，将温拌剂加入至沥青罐中，充分搅拌保证温拌剂均匀分散于沥青中。在拌和过程中，在机械拌和力的作用下，温拌剂发生非极性头部反转，在沥青内部形成大量结构性润滑结构。该润滑结构在拌和过程中将避免沥青胶结料的团聚效应，能够明显增加沥青混合料在较低温度时的拌和工作性。在压实过程中，在钢轮压路机的振动碾压和胶轮压路机的揉搓碾压作用下，润滑作用得到叫大程度的发挥，集料位置调整和骨架结构形成更加容易，促进沥青混合料压实。压实终了时，在机械撕扯力以及环境因素的作用下，胶团润滑结构逐渐散失，其中的表面活性类化学物质发生界面转移，转移至沥青与集料交界面上，形成化学锚固结构，加强集料与沥青胶结料的粘结性能，提高了道路的使用寿命。所以第三代无水型表面活性类温拌剂的综合性能更具有优势。