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【技术】沥青温拌剂的研究进展及存在的问题

来源:         发布时间:2019-04-09

      沥青温拌剂因其节能、环保而应用前景广阔,本文就目前国内外的温拌沥青混合料发展应用现状进行了综述,总结了温拌技术存在的不足,为以后相关研究提供了一定的参考。

如今节能、环保是社会发展的主题,也是衡量一种应用技术成熟与否的关键因素,所以,公路生产建设过程中一直在探索节约利用能源的方式,以减少能源的消耗,沥青混合料温拌技术正是在这个前提下应用而生。温拌沥青混合料就是通过加入添加剂等方式使沥青混合料能在相对较低的温度下进行拌和及施工,同时性能达到或接近热拌混合料的技术的一项技术措施。其与热拌沥青混合料相比,采用温拌技术可大大降低沥青混合料的拌和温度及压实温度,目前该技术在国内外也得到了较为广泛的应用。该项技术的关键点是不仅要保证沥青混合料的各项性能不会降低或明显降低,又要能减少和降低了能量消耗和环境污染。本文主要介绍了温拌沥青技术在国内外的研究进展以及目前存在的主要问题,为今后更广泛地应用于公路建设提供有益参考
沥青温拌剂
1国内外发展现状

1.1 国外概况

温拌沥青混合料技术最早是被欧洲人提出来的。早期的温拌沥青混合料技术时通过添加乳化沥青和采用高标号的沥青来制备的,其拌和温度为100-130℃,施工所需设备和施工工艺与热拌沥青混合料基本相同,但是无形中提高了温拌沥青的生产成本。在上世纪90年代末期,国外研究人员开始采用泡沫沥青和软沥青来制备温拌沥青混合料,经过铺筑试验路取得了很好的效果,而且也降低了温拌沥青的生产成本。

在2002年的国际会议上温拌沥青混合料技术被第一次正式的提出,并且在两年后成功的铺筑了第一条美国国内的温拌沥青混合料路面。完善了温拌沥青混合料的配合比设计,并制定了一系列的测试其性能的规范。德州公路署对温拌沥青混合料给予了充分的肯定,Abliene地区已经全部采用温拌沥青混合料,并鼓励承包商全面使用温拌沥青混合料,共同推广此项绿色环保技术,在这之后欧美很多国家和日本都对温拌沥青混合料技术进行了大量的研究和实际运用。

截至2010年底,美国各州的沥青拌和楼已生产温拌沥青混合料,其中25个州已经铺筑了重大项目,如美国黄石公园采用温拌技术进行施工,以减少对环境的污染纽约采用温拌技术,有效提高城市道路质量,减少环境污染。美国美德维实伟克公司年开始温拌沥青混合料技术的开发和推广,迄今在美国各州,加拿大,法国,西班牙和中国获得应用。

国际上目前制备温拌改性沥青主要形成有四种:(1)温拌泡沫沥青法。采用软硬沥青结合料进行调和,如壳牌公司的技术;(2)沥青一矿物法。釆用添加矿物添加剂来实现,如德国的股份有限公司技术。(3)有机添加剂法。釆用的材料是低溶点的有机添加剂,如、这两种添加剂。(4)表面活性型法。采用乳化技术,如美国美德维实伟克公司(前三种技术在欧洲应用广泛,但是由于其生产成本较高,生产技术较复杂,生产技术仍处在保密阶段,所以未得到推广。近两年,表面活性型法在美国、中国、南非等国家应用比较广泛,其路用效果正在进一步研究当中。

1.2 国内概况

国内对温拌沥青混合料技术的研究起步较晚,也是在引进国外技术的基础上不断的进行研究的。我国的温拌沥青及沥青混合料温拌技术的研究主要以交通部公路科学研究院为主,2005年,由交通部公路科学研究院、同济大学、北京路桥路兴物资中心和美国七公司合作,在北京第一条温拌沥青混合料沥青路面铺筑成功,该技术将沥青混合料的拌合温度降低到120℃左右,采用的是乳化沥青温拌技术。室内试验结果显示,温拌沥青混合料比有更优良的高温性能和抗水损害性能。经过两年的使用,目前使用状况良好。同年“温拌沥青混合料应用技术研究”作为国家级专题研究项目立项,交通部公路科学研究院和同济大学等单位对国内现有的沥青混合料温拌技术进行了评估,并在国内组织实施试验路的研究。2006年,温拌技术在隧道工程的应用”课题在浙江省交通厅立项,并在台金高速苍岭隧道路面施工中进行了无烟化施工。同年夏,上海市政在虹口区新市路铺筑了上海第一条温拌沥青混合料试验路,温拌沥青混合料生产拌和温度约为℃,摊铺温度约为℃,生产施工过程中未产生难闻的气味,现场施工人员也未感觉到炙热,尤其是试验路沿线居民也没有受到较大的影响。试验路压实度和平整度良好,表面纹理构造粗糙均匀,施工后即开放了交通。

近年来,Sasobit温拌改性剂在国内也有一些研究,并在南广高速公重庆机场高速公路、等工程中得到成功应用。同济大学等一些科研院所对这种温拌剂进行了一些研究;2007年,交通科学研究院制定了相应温拌技术指南。北京、辽宁、河北、青海、陕西、甘肃、河南、新疆和江西等十几个省市相应的编制了温拌沥青混合料产品的技术标准。2008年,我国早河北省建造了世界上第一条温拌的橡胶沥青混合料试验路面。2009年月,北京市公路学会联合交通部公路科学研究院在北京举办了一场“温拌沥青混合料应用技术研讨会”。交通部公路科学研究院的黄颂昌总工就国内外沥青混合料温拌技术发展现状和应用情况作了详细的报告。

2 存在的问题

现阶段,我国温拌沥青混合料生产和施工还没有统一的规范的标准,只有部分省份出台了地方标准,我们在这方面的理论研究还比较滞后,大部分还是参照国际上一些成熟的技术来指导我们的施工和生产,相应的制约了该项技术在国内的发展。目前温拌沥青混合料施工建设中存在一些问题。

(1)温拌沥青混合料室内设计方法和控制指标不明确。

(2)温拌沥青混合料施工技术问题不够深入系统,目前沥青混合料的施工压实工艺的制定仍停留在仅仅依靠经验的初级阶段,系统深入的沥青混合料施工压实理论尚未形成。我国沥青混合料设计大多采用Marshall方法,旋转压实仪还不普及。

(3)温拌剂的成本较高,在施工中添加温拌剂的经济效益还不是很明显,在今后的研究中可以针对这一问题对温拌剂本身生产工艺和成本进行研究,

(4)现阶段仍缺少很合理的温拌沥青混合料低温施工温度范围和施工工艺指南等一系列关键技术问题。应在充分调研、理论分析和室内试验的基础上,对温拌沥青混合料展开系统、深入的研究。

3 结论

从全国范围来看已在各省市铺筑了数十条温拌沥青混合料路面,并且都达到了预期的效果。但我国的温拌沥青混合料技术还没得到大规模推广,一些技术还处于研究实验阶段,所以温拌沥青混合料技术在高速公路的应用还需要进行大量的技术研究。


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