温拌沥青混合料的研究现状与展望论文_崔艳艳1,武建辉2

温拌沥青混合料的研究现状与展望论文_崔艳艳1,武建辉2

(1.河南质量工程职业学院 河南 平顶山 467000)

(2.北京华宇工程有限公司 河南 平顶山 467000)

【摘 要】温拌沥青混合料是一种新兴的路面摊铺材料,因为其拌合低温的特性使其得到了广泛的关注。本文通过对其搅拌技术、使用优缺点的概述讨论了温拌沥青混合料的发展现状,同时对我国温拌沥青混合料的使用现状和未来发展做了简单的阐述。

【关键词】温拌沥青混合料;泡沫沥青;温度;环境保护;和易性

The research status and prospect of warm mix asphalt mixture

Cui Yan-yan Wu Jian-hui

【Abstract】Warm mix asphalt mixture is a new kind of pavement paving material, because its mix of low-temperature characteristics make it widely attention. This article through to the mixing technology, use of the advantages and disadvantages of warm mix asphalt mixture is discussed in the introduction to the current situation of the development, at the same time the use of warm mix asphalt mixture to our country present situation and future development made simple.

【Keywords】Warm mix asphalt mixture; Foam asphalt; Temperature; Environmental protection; Workability

【中图分类号】TU57 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)20-0196-02

1.引言

温拌沥青混合料(WMA)是指搅拌温度控制在110~140℃、摊铺压实时的温度在80~110℃范围内的一种沥青混合料。这种材料最先在2000年欧洲沥青国际会议上提出,这种混合料的制作符合现代保护环境、节能减排的倡议,并且兼具热拌沥青和冷拌沥青混合料的优点,因此受到了广泛关注,其在实际应用中的优良性质也得到了认可。

2.温拌沥青混合料技术原理

沥青的粘结性能决定了其与集料的粘附程度,使混合料成型容易,整体性好。沥青的润滑作用使沥青混合料具有较好的压实效果,有利于矿石颗粒的到位而不被压碎。温拌沥青混合料技术是在现有沥青搅拌技术的基础上研制出来的一种新型的搅拌方法。现如今主要有四种拌合方法。

2.1 沥青矿物法

沥青矿物法中的矿物指的是一种合成沸石,其主要成分是硅酸钠铝,经过热液结晶后其水分的含量可达到21%,当沥青混合料的搅拌温度达到85℃以上时,加入这种沸石,会有喷水现象的出现,产生的水蒸汽使沥青的体积发生膨胀而出现泡沫沥青,泡沫沥青的和易性较大,使其可以在较低的温度下对碎石集料进行充分的包裹,到达理想的状态[1]。

2.2 温拌泡沫沥青法

温拌泡沫沥青法主要是通过先后加入软质沥青和硬质泡沫沥青两个阶段来实现沥青对集料的充分包裹。

第一阶段:当集料的温度达到110~120℃时,加入软质沥青,这种软质沥青具有较大的针入度,在100℃左右具有流动性,因此便于和矿物材料进行均匀搅拌,包裹于矿物的表面。

第二阶段:温度在90~120℃时加入泡沫化的硬质沥青进行充分拌合,在搅拌过程中及时的加入冷水,产生大量的水蒸气,使泡沫化的硬质沥青和软质沥青进行胶结,从而得到所需的沥青产品[2]。

2.3 有机添加剂法

有机添加剂法主要是通过在沥青混合集料中加入有机物,使沥青的粘性降低,从而使沥青和矿物进行充分的结合。

现如今这种有机添加剂有两种:合成蜡和酯类化合物,这两种有机添加剂的熔点相对较低,在沥青混合物中加入3%~4%的量就会使搅拌的温度达到温拌沥青的标准。

2.4 基于表面活性平台温拌法

基于表面活性温拌法来源于美国,是我国在温拌沥青混合料中最常用的方法,前三类方法由于技术专利的原因在欧洲使用的较多。

这种拌合方法使用的沥青是一种特殊处理后的乳化沥青,别的工艺和热拌沥青混合料类似。这种乳化沥青中含有一种能提高沥青和易性的添加剂,能够保障较低温度时沥青集合料的裹附能力[3]。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆乳化沥青中含水量较大,拌合过程中也会出现大量的水蒸汽。这种方法拌制出的沥青混合料从色泽和粘结上都与热拌沥青混合料相同,具有较好的实用性。

3.温拌沥青混合料优点

温拌沥青混合料是二十一世纪的新型沥青路面使用材料,这种材料在使用性能、环境保护和施工工期三个方面都有很大的优势。

3.1 使用性能的优点

温拌沥青混合料的综合性能较热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料好,在同等的沥青使用量时,温拌沥青混合料的稳定性能好,比热拌沥青混凝土高出40%;高温稳定性也较好,可以较好的防治夏季高温出现的各种病害;抗老化的能力强,有利于路面使用寿命的提高。温拌沥青混合料的各项技术指标也符合规范的规定,改善了路用性能。温拌沥青混合料的超薄罩面可以做的很薄,被广泛的用于公路的修养和维护。

3.2 环保性能

在环境保护意识日益提高的今天,温拌沥青混合料节能减排的优点将是其发展前景更加广泛。温拌沥青混合料搅拌时的温度比热板沥青混合料低30℃左右,消耗的电能少。热拌沥青混合料搅拌温度高,会有大量蓝色有害气体和粉尘放出,温度降低30℃后,这种有害物质的排放量降低较大,减少了对环境的污染,同时使施工环境更人性化。

3.3 施工工期的加长

由于沥青的软化点较低,导致沥青路面不能在高温的天气摊铺。温拌沥青混合料具有较好的压实度和抗高温性能,甚至可以在93.3℃的高温中保持稳定的性能,因此其施工基本不会受到季节和地区的影响,延长施工季节,缩短施工工期,使随时进行沥青路面的摊铺成为可能,增加了沥青路面施工的灵活性和便利性。

4.温拌沥青混合料存在的问题

4.1 设计规范急需制定

温拌沥青混合料的技术主要是借鉴热拌青混合料的方法,但其搅拌温度的降低、搅拌工艺的不同决定了其具有自身独特的规范标准。目前世界上还没有一套健全的技术规范,我国正在根据温拌沥青混合料的材料技术要求、搅拌过程的注意事项、配比指标计算方法、气候条件等方面进行温拌沥青混合料级配设计和性能测试的规范。规范的制定会减轻工程作业人员的施工难度,有利于温拌沥青混合料质量的检测和应用的推广。

4.2 原材料来源有待扩大

现如今温拌沥青混合料的原料来源较少,其搅拌过程中对集料的质量要求严格,对劣质集料、固体废料的使用还需搅拌技术的提高。21世纪,绿色环保建材不断的推广创新,减少天然资源的使用、变废为用是工程建造追寻的目标。因此,今后应大力提高劣质集料、固体废料在温拌沥青混合料制备中的技术,减少经济的投入,符合可持续发展的理念。

4.3 拌合成本过高

温拌沥青由于技术的原因,使其拌合成本比热拌技术高,提高了道路建设的初期成本。很多承包商因为此而放弃了温拌沥青混合料的使用。因此拌合成本严重制约着温拌沥青混合料的广泛应用。今后的发展中,提高温拌沥青混合料的制备技术,扩大集料的使用范围,在保证混合料性能的同时,降低拌合的成本。对温拌沥青混合料应进行综合的分析考虑,不能只顾当前的收益[4]。

4.4 性能跟踪评定

温拌沥青混合料往往不能在低温环境中使用,在低温的条件下温拌沥青混合料的水损害现象严重,导致其强度降低。在混合料的拌合中,水是不可减少的一种原料,集料在摊铺时,不能完全干燥,集料表面膜的水是水损害产生的原因。现如今,在混合料中加入生石灰粉末是减少水损害的主要方法。沥青混合料的使用时间较短,性能检测技术不完善,还需要一定的时间对其进行性能的跟踪评定。

5.我国温拌沥青混合料的使用现状和未来发展

2005年我国的温拌沥青混合料才开始进行路面的摊铺,技术研究开发较晚,一些技术还在研究开发阶段,没有进行大范围的推广。但这种技术仍在我国的几十个大项目中进行了使用,并取得了良好的效果。2008年我国建造了世界上第一条温拌橡胶沥青混合料的道路,标志着我国温拌沥青混合料的技术水平达到了一定的高度[5]。

目前世界环境的恶化、温室效应的加剧严重影响着人类的生存与发展,污染和能源危机是我国面临的重大问题。资源的可持续发展要求温拌沥青混合料在未来的发展中:不断提高拌合的技术以保证对废物的利用;控制搅拌和摊铺时的温度,减少污染物的产生;提高混合料的性能,增加道路的使用寿命。

参考文献

[1]秦永春,黄颂昌,徐剑,徐长奎,苏玉昆.温拌沥青混合料技术及最新研究[J].石油沥青,2006(04):18-21.

[2]张智强,严世祥,周进川,何靖斌.温拌沥青混合料技术探讨[J].重庆建筑大学学报,2007(06):113-116.

[3] 柳浩,张书芳,张长缨,黎章成.美国温拌沥青混合料技术考察综述[J].市政技术,2009(04):332-335

[4]吴剑,梁云.温拌沥青混合料技术在隧道沥青路面施工中的应用[J].现代交通技术,2008(03):9-13.

[5]左锋,叶奋.国外温拌沥青混合料技术与性能评价[J].中外公路,2007(06):164-168.

作者简介:崔艳艳(1982.1-),女,讲师,河南鲁山人,主要从事建筑工程研究。

论文作者:崔艳艳1,武建辉2

论文发表刊物:《建筑知识》2017年20期

论文发表时间:2017/12/22

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