温拌沥青技术介绍

温拌沥青技术介绍来源: | 作者: 百思特道路预防性养护专家，因为用心，所以专业。适合中国国情的温拌沥青成套技术 节能减排、绿色环保的沥青铺面 将沥青路面的老化 历程推迟 5 年以上 国家发明专利，完全自主知识产权 适合我国重载交通特征的温拌抗 车辙技术 双重节能环保效应 的温拌橡胶沥青技术 “轻 松” 压实，延长沥青路面施工季节 工艺简单，BEST 配套技术支持 温拌技术的产生背景 热拌沥青混合料(HMA)在公路建设中以其众所周知的良好使用性能受到世界众多国家的青睐。迄今为止，HMA 是应用最为广泛、路用性能最为良好的一种沥青混合料。但随着社会经济和技术发展，热拌沥青混合料也暴露出诸多缺陷，主要表现在以下几个方面：(1) 沥 青老化 导致混合料耐久性降低。 高温度的拌和及施工条件加速了沥青老化，严重时施工完的沥青结合料已经相当于使用五年的老化状态，这严重降低了混合料的长期路用性能(2) 施工期受外界影响因素大。由于热拌施工与周围空气的热对流非常剧烈，为防止温度下降导致碾压等施工性能下降，热拌对环境温度要求较高，如要求气温不低于 10等；这导致不少地区沥青路面可施工期较短，造成不少项目很大的机械、人员闲置，且拉长工期、拖延项目通车时间，严重影响项目的经济社会效益。(3) 热 拌对 人体健康危害 较大。热拌沥青混合料的拌制和施工温度是相当高的，一般在 160 摄氏度到 180 摄氏度。在如此高的温度下，混合料拌制过程乃至摊铺时“青烟 ”阵阵的现象非常普遍。这些气体中的有害成分主要有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫以及氧化氮等。这些“ 青烟” 除了污染大气环 境外，对操作人员的呼吸系统也存在强烈的刺激，严重损害操作人员及附近居民健康；在隧道沥青路面、城市居民区等路段这一问题更为突出。 (4) 能源消耗大，且热 拌沥青混合料的生产成为道路工程中能量消耗与环境污染大户。德国研究数据表明，每生产 1t 热拌沥青混凝土需消耗 8L 燃料油。如拌和温度降低 30，可节约燃料油2.4L/t，按照目前的材料价格，这相当于每吨混合料 沥青成本的约 5%左右；同 时，可减少 30%以上的 CO2 等气体以及粉尘的排放量。由于目前环境污染和能源枯竭已得到全球范围的关注，为保护生存环境，世界各国都对温室气体、有害气体以及固体粉尘等排放进行严格限制，在这种大趋势下，热拌沥青混合料技术亟待革新。早在 20 世纪 90 年代，欧洲等地不少国家签署了京都议定书，这些国家承诺将大量地减少温室气体排放，热拌沥青行业也是其需减少排放的目标之一。在此期间，欧洲德、英等国家开展了温拌沥青混合料的研究，其目的是通过降低沥青混合料的拌和与摊铺温度，达到降低沥青混合料生产过程中的能耗与CO2 等气体及粉 尘排放量的目的，同时保证温拌沥青混合料具有与热拌沥青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。温拌沥青技术简介 所谓温拌沥青混合料(Warm Mix Asphalt，简称 WMA)，就是通过一定的技术措施，使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工，同时保持其不低于 HMA 的使用性能的沥青混合料技术，也称为温拌沥青技术。其技术关键是在不损伤 HMA 路用性能的前提下如何降低沥青在较低温度下的拌和粘度。目前，国际主流温拌技术主要通过外加材料降低沥青混合料的高温粘度来实现。同时，先进的温拌沥青技术完全可以使温拌沥青混合料达到热拌沥青混合料的性能，但由于其较低的拌和及压实温度，使其与热拌沥青混合料相比还有许多优点。(1) 降低拌和成本。由于拌和温度下降 1060 ，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。 (2) 降低了沥青混合料生 产能耗、减轻老化，改善路用性能。温拌沥青混合料的拌和温度介于热沥青混合料和冷沥青混合料之间，拌和温度一般保持在 100120，摊铺和压实路面的温度为8090，相对于热拌沥青混合料，温度降低了 30左右，相当于生产 1t 混合料将节 省 11. 5 kg 燃油，即与热拌沥青混合料相比可节约 30%的能源消耗。研究显示，当温度高于 100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。(3) 减少有害气体以及粉尘的排放量，降低环境污染、改善工人工作环境质量。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，混合料拌和沥青路面作业对道路沿线居民的生理影响也显著减少。 用温拌沥青技术，路面在施工时可节省加热燃油 20%到 30%,可使二氧化碳排放减少 46%,一氧化碳减少约 2/3,二氧化硫减少 40%,氧化氮类气体减少近 60%，而 摊铺时产生的有毒的“沥青烟”，能减少达 80%，这在很大程度上保护了环境和施工技术人员的身体健康。 (4) 延 长施工季 节，增加 沥青路面施工的灵活性、便利性。由于料温与环境温度的差异缩小，温拌沥青混合料的储运过程中降温速率下降，允许储存时间和运输时间均显著延长。温拌沥青混合料卸车时料车底部因低温产生粘结和混合料粘料车现象也显著减少。(5) 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。(6) 降温速率减缓，混合料的可 压实时间显著延长，压实更有保障；同时，更易于边角和补救位置的手工操作;温拌混合料对路表和环境温度的要求相对低，路面施工季节和日施工时间延长，比热拌更适合夜间施工。(7) 延 长沥 青混合料拌和 设备使用寿命，降低设备使用成本。由于生产温度的降低，混合料生产过程中对钢铁制的生产设备的损耗也相应降低，可以延长设备使用期，降低成本；另外，温拌沥青混合料的生产备料或余料，均可灵活而有效地存储较长时间，增加了生产能力，降低了有关厂家的设备损耗；同样，沥青拌和厂家的产品使用范围也随之扩大，温拌沥青混合料一旦铺设完成，路面就可迅速投入使用，使工期提前。(8) 较 快的开放交通。由于温拌混合料完成压实后，其温度已经处在较低水平，在碾压完成后可以较快的开放交通从而减少施工作业对交通的干扰。BEST-WMA 温拌沥青技术 交通部公路科学研究院一直从事沥青路面结构和材料的设计、施工、性能测试评价的科研工作和标准制定工作，尤其对沥青及改性沥青路用性能评价、沥青混合料设计方法、沥青路面施工工艺与质量控制等的研究一直处于国内领先地位，相关成果为行业管理提供了主要技术依据，对引导行业技术进步和路面质量提升起到了关键作用。近年，通过加强相关专业学科的交叉研究，特别是高分子材料与石油化工领域新技术与改性沥青路用性能技术需求的融合，交通部公路科学研究院在改性沥青技术方面取得了系列成果，研制的系列改性材料及配套应用技术是这些成果的直接体现。在我国改性沥青应用已经规模化的新时期，这些高新技术和材料的产业化为我国道路改性沥青的蓬勃发展和技术突破提供了新的动力和源泉。 RH 温拌技术是基于交通部公路科学研究院开发的 RH 温拌沥青改性剂研发的成套技术，通过使用 RH 温拌沥青改性剂材料配制温拌沥青，使用常规的拌合技术在较低温度下拌合，生产温拌沥青混合料，通过降低沥青结合料的高温粘度使热拌沥青混合料的施工温度降低 30左右。 目前，RH 温拌沥青改性剂及其应用技术已经申请国家发明专利（专利号 200910172146.3），通过了交通部的中试生产验证，并在北京市等有代表性的工程项目中得到成功应用。 RH 温拌沥青技术具有国际前沿温拌技术的绝大多数优点与特性，在确保节能环保效果的前提下，不降低热拌沥青混合料各种路用性能；同时，与国内外常用的同类产品相比，BESTRH 温拌技 术还 有以下优势:l BEST 完全自主技 术 ，具有温拌改性剂关键材料的系列化成果，可根据用户需要实现温拌沥青主要技术指标的“定制化” ； l 对沥青各性能指标 改善效果更为均衡，大幅减轻施工过程中的沥青老化； l 重点考虑了适应我国道路重 载交通特征的性能需求，实现温拌效果的同时大幅提高沥青软化点，可实现沥青混合料的关键指标如高温抗车辙性能的显著提升； l 与沥青相容性和溶解分散特性更好，加工时只需简单搅拌即可与沥青混融均匀； l 与国外同类添加剂产 品相比，温拌效果相当，但可得到储存稳定的温拌沥青并具有成套温拌沥青技术指标，而其他多数同类产品都避开了与沥青的混融环节； l 结合 BEST 开发的中国橡胶 沥青技术，开 发了自主的温拌橡胶沥青技术 l 与国际上同类材料相比， RH 温拌改性剂在价格上具有显著优势。 RH 温拌技术对橡胶沥青的降粘效果热拌沥青混合料（HMA）拌和出料外观RH-WMA 温拌沥青混合料拌和出料效果外观热拌沥青混合料（HMA）摊铺现场温拌沥青混合料（RH-WMA）摊铺现场RH 温拌沥青技术的适用场合 结合前述关于热拌沥青混合料缺陷与温拌沥青混合料优点与特性的分析，BEST 温拌沥青技术的适用场合如下： l 对碳排放及有害气体排放限制 严格、节能环保要求高的重点工程项目 l 隧道沥青路面等热 拌烟尘对人体危害较大的沥青路面项目 l 居民区附近等烟尘对 人体危害较大的沥青路面 l 低温季节以及寒冷地区等需要延 长沥青路面施工季节的项目 l 减少沥青在施工过 程中的老化、以延长沥青混合料长期路用性能的项目 l 改性沥青高温粘度 较大、超薄沥青罩面降温较快等导致压实困难的沥青路面 l 沥青路面集中厂拌再生等防止回收 沥青再次严重老化的项目 l 应用橡胶沥青等温度 过高、导致燃料过度增加及排放骤增的沥青路面 RH 温拌沥青技术的应用工艺 1、 实验室使用方法 将沥青加热到流动态（普通沥青约为 130，改性沥青约为 150），按比例加入 RH-3，搅拌均匀即可使用。加入 RH-3 后的沥青混合料的拌和及相应的试件成型温度均降低 30左右（具体温度可根据基质沥青材料绘制粘温曲线进一步确定），其他不变。2、 RH 温拌 沥青的制作工艺 RH 温拌 沥 青采用“ 湿法”工艺进行改性，即将 RH 温拌改性剂先加入沥青