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摘要：与热拌沥青混合料和其他温拌技术相比，多点控制发泡沥青温拌技术具有节能、经济、环保、性能优良等优点。通过工程实际应用来看，其路用性能完全符合热拌沥青混合料的各种性能指标，而且它的应用范围要大于热拌沥青混合料。因此，多点控制的发泡沥青温拌技术将会以其降低生产成本和技术优势得到快速推广。
关键词：发泡沥青；温拌技术；多点控制；精准控制
目前我国公路行业蓬勃发展，对沥青混合料的需求也与日俱增。与普通的沥青混合料相比，发泡温拌沥青混合料的拌和温度可降低15~30℃，其CO2排放量可以减少20%左右，而其它烟尘的排放也可以减少40%左右，同时可以降低约30%的能耗，降低设备损耗，增加多点控制发泡沥青设备的费用也不大。其它潜在益处包括低温天气施工，减少沥青料的低温离析，延长施工作业时间，施工后更早开放交通、改善工人作业环境(减少沥青烟的排放)、降低沥青料的老化等方面。所以，结合我国公路行业发展现状，加快消化吸收研究推广温拌技术，具有十分重要的现实意义。
1发泡沥青温拌技术的特点及应用
1.1发泡沥青温拌技术的特点
在高温沥青中加入少量的水，水遇热迅速沸腾蒸发，沥青就会产生微细的泡沫，从而使沥青膨胀，这时沥青的物理性质就会暂时发生变化，表现为沥青的粘度显著降低，这种状态下的沥青称为泡沫沥青。泡沫沥青可以更方便地与各种集料均匀拌和，且集料不用像热拌沥青混合料那样加热至较高温度，这样可以降低能源消耗；沥青也不用像乳化沥青那样经过复杂的乳化工艺，这样使用起来更加方便且效益较高。
发泡沥青温拌技术就是在正常热拌沥青混合料生产过程中，在高温沥青中添加约2%的水，使沥青急剧汽化体积迅速膨胀到原来的15-20倍左右，生成泡沫沥青；沥青以泡沫的形式喷入搅拌锅与集料拌和成沥青混合料。泡沫沥青比普通沥青粘度低，但和易性更强，可以在较低的温度下充分裹覆集料，降低沥青混合料的拌和温度，实现泡沫沥青温拌混合料生产。热拌沥青混合料正常的沥青膜厚度约为9μm；发泡后沥青膜厚度达到20～25μm，可方便实现其低温性能，且不会因为拌和、运输等生产过程发生变化，可长期保持其稳定状态。
1.2多点精准控制的沥青发泡装置
依据上述沥青发泡机理，设计了沥青发泡装置，即高温沥青在管道流动过程中，依据沥青的流速和沥青粘度，通过计算机控制的多点控制装置向管道上的多个喷嘴发送信号，喷嘴向沥青管道中喷入少量的常温水，水遇高温沥青瞬间汽化，沥青因大量气体迅速发泡，沥青体积膨胀后形成均匀的泡沫沥青，并经管道快速流入搅拌锅中与集料进行拌和，形成温拌沥青混合料。
1.3多点发泡装置在强制间歇式沥青混合料搅拌设备中的应用
在强制间歇式沥青搅拌设备中，沥青用量需要根据施工配合比的设计按每一锅进行称量。在沥青称量结束后，其进入搅拌锅中的方式主要是喷洒式。因沥青发泡后，体积迅速膨胀，为使沥青快速进入搅拌锅而不倒流，需将发泡装置的入口设置在沥青喷洒泵与搅拌锅中间的沥青管道上，在沥青向搅拌锅内喷洒时强制发泡沥青快速进入搅拌锅。
多点发泡温拌沥青装置是按独立系统设计，需要生产发泡沥青时，启动温拌沥青系统即可。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据施工工艺的不同，也可方便的选择是否生产温拌沥青，即沥青是否发泡。
1.4发泡沥青温拌技术铺设路段的使用寿命
在美国国家沥青中心实验室，使用疲劳测试仪通过连续施加应力给试块，循环弯曲试块直到其失效断裂，对沥青路面早期破坏提供了充分的依据。依据试块的测定数据表明，采用发泡沥青温拌技术生产的沥青混合料铺设路段的寿命是普通热拌沥青路段的1.25倍。
2温拌技术及分类情况
温拌技术在欧美国家的发展可以用“蓬勃发展、方兴未艾”来概括。目前已了解到的技术或产品有几十种之多，但就其工作原理而言，不外乎三大类：1）发泡沥青降粘温拌技术，通过水发泡沥青来降低沥青的粘度；2）乳化分散沥青降粘技术，通过乳化技术降低沥青粘度；3）有机降粘型温拌技术，使用有机降粘剂，降低热沥青拌和时的粘度，以蜡或蜡状物为主。
2.1发泡沥青降粘型温拌技术
发泡沥青的主要原理是利用水来发泡沥青，降低沥青的粘度，提高其工作性。根据沥青发泡的大小，可以把发泡沥青降粘技术分为泡沫沥青技术和微发泡技术，其典型代表分别是WAM-Foam技术和Aspha-min技术。但前者是利用水的瞬间汽化来发泡沥青，发泡倍数大、半衰期短；而后者发泡的倍数小，属于微发泡，水的释放可以持续到100℃，可以持续发泡，长时间维持混合料的工作性。前者需要安装一套专门的沥青发泡装置，而后者需要在沥青料拌合过程中向搅拌锅内添加一种含18%结合水的沸石粉末。
2.2乳化分散沥青温拌技术
乳化沥青较低的粘度使其有可能在较低温度下与石料拌和均匀，但是一般乳化沥青含有近一半的水分，在拌和过程中不仅将产生大量水蒸汽，而且残留的水分也会影响沥青混合料的性能。
2.3有机降粘型温拌技术
有机降粘型温拌技术主要是使用有机化学产品作为添加剂，加入到沥青或者混合料中，用以降低沥青粘度，降低混合料拌和温度。有机降粘型加入混合料之后，在高温条件下熔解入沥青中，降低沥青的粘度，相反在低温条件下，可以增加混合料的强度。
3多点发泡温拌技术的应用优势
多点发泡温拌技术除具有目前温拌技术所具有的特点外，该技术操作简单，发泡过程由计算机系统精准全自动控制。
3.1生产过程与现有工艺无差别
发泡沥青混合料的生产过程对热拌沥青混合料生产无任何影响，因此可方便快捷应用于生产实践和应用推广。
3.2几乎不需增加成本
发泡装置的发泡机理是在热沥青中加入微量水，因此生产过程中对成品料的成本几乎无影响。而发泡装置本身所需投入资金较小，平均到万吨计的沥青混合料中对成本增加影响很小。
3.3水分在成品料中无残留
一方面，发泡时只加入微量水，生产过程中，通过搅拌，运输和碾压，发泡所加的水分基本消失；另一方面，通过多点控制的加水发泡装置，精确控制加入沥青中的每一滴水，避免了外加水对成品料的影响。
3.4可进行冷再生施工
发泡沥青也可方便地运用到冷再生料的生产过程中，尤其在沥青路面的养护修补施工中更具有优势。
4结语
多点发泡沥青温拌技术是一种新兴的绿色筑路技术，应用于沥青热拌混合料和沥青冷再生料的生产中，可以兼顾建设成本、环保节能和路用性能，有着广阔的发展空间。多点发泡沥青温拌技术因其操作简单、几乎不需要增加生产成本、不影响原有沥青混合料生产工艺在已有的温拌技术中脱颖而出。可以大幅降低沥青混合料的施工温度，降低废气排放，降低能源消耗，这与冷拌混合料的出发点是一样的，却能拥有冷拌所不能达到的热拌混合料的性能。
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论文作者:王国强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年4期
论文发表时间:2019/6/13
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