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温拌沥青混合料技术在国内外的发展与应用

2009-10-16 管理员 阅读 1882

2009/10/16编辑:华桦来源:《市政技术》

    传统的沥青混合料技术分为热拌和冷拌两种,各自有其优缺点。长期以来,热拌沥青混合料一直占主流地位,约占应用总量的90%。随着当今世界经济和科学技术的不断发展,保持人口、资源、环境、经济、社会的协调发展的可持续发展战略已经得到全球范围内的广泛认可,在这一历史大背景下,高能耗、高污染的传统热拌沥青混合料替代产品和技术的研发得到业内的关注,温拌沥青混合料WMA(Warm Mix Asphalt)技术由此应运而生。温拌沥青混合料是一类拌合温度介于热拌沥青混合料HMA (Hot Mix Asphalt) 和冷拌沥青混合料CMA (Cold Mix Asphalt) 之间,性能达到(或接近)热拌沥青混合料的新型节能减排沥青混合料。目前世界上已开发应用的温拌沥青混合料技术可分为四大类:(1)沥青-矿物法(Aspha-Min)。原理是通过在拌合过程中添加合成沸石产生的发泡润滑作用,使混合料在较低温度(120~130℃)下具有可拌性;(2)泡沫沥青温拌法(Warm-Foam)。原理是将软质沥青和硬质泡沫沥青在拌合的不同阶段加入到混合料中,达到在较低温度(110~120℃)下的混合料可拌性;(3)有机添加剂温拌法。原理是通过将低熔点的有机添加剂加入到混合料中,降低混合料的粘度,使混合料在较低温度(100~120℃)下具有可拌性;(4)基于乳化平台的温拌法(EWMA)。早期工艺是将一种特殊的高浓度乳化沥青代替普通热沥青进行混合料拌合,拌合温度为100~130℃,目前最新工艺是将特殊的皂液浓缩液直接添加入搅拌锅中进行混合料拌合,拌合温度也是100~130℃。

    温拌沥青混合料技术上世纪末起源于欧洲。近年来,温拌沥青混合料技术的研发和应用首先在欧美等发达国家得到了快速的发展。以美国为例,美国沥青技术研究中心(NCAT)2002年从欧洲考察引进了温拌沥青混合料技术,随后仅用了5-6年时间,美国便迅速完成了温拌技术研发、实验性应用、技术规范制定、全国范围内推广使用的全过程,截至2008年温拌沥青混合料已经在美国36个州广泛使用。中国的温拌沥青混合料技术研究起步于2005年,研究重点放在基于乳化平台的温拌法(EWMA)和有机添加剂温拌法这两种技术上,目前在实际应用中占主导地位的是基于乳化平台的温拌法(EWMA),该技术由美国美德维实伟克(Meadwestvaco)公司研发和提出。EWMA技术与传统的热拌技术相比较,采用EWMA技术的混合料生产和施工温度比热拌低30~50℃,而混合料摊铺后的路用性能相同,生产施工工艺与传统热拌技术基本相同,工程适应性强,易于推广应用。中国的EWMA技术研究始于2005年4月,由交通部公路技术研究院、同济大学、北京市政路桥建材集团、美国美德维实伟克(Meadwestvaco)公司等多方合作开展。经过3年多以来的研发和推广,EWMA技术已经在全国的公路和市政工程行业内得到了高度认可和广泛应用。目前,EWMA技术已成功应用于城市道路、高速公路和城市快速道路薄层铺装、低温季节和高海拔地区施工、隧道路面等各种不同的路面施工项目,截至2008年08月,已在北京、上海、江苏、河南、辽宁、河北、四川、浙江等8个省区实施了逾30个项目。以北京为例,自2005年开始,北京市政路桥建材集团通过与交通部公路科学研究院的应用性研究合作,至今已在全市范围内10多个各类道路工程中成功应用了EWMA技术,结构包括AC-13, SMA等;粘结料包括SBS改性沥青,SBR改性沥青,橡胶沥青,并对其路用性能各项指标进行了检测,均达到规范要求。其中北京110国道温拌实验项目是全国第一条温拌沥青混合料实验路,项目施工完成于2005年9月,已经经受了两年多的行车及高温、寒冷季节的考验,至今道路性能良好;2008年5月,绿色环保的EWMA技术成功应用于奥运工程配套道路工程以及奥运村大型停车场,得到了各相关部门的认可和好评。2009年长安街大修改造工程已确定部分使用温拌橡胶沥青混合料。

     大量的工程应用实践证明,使用温拌沥青混合料所产生的节能减排效果及价值十分显著。以北京市每年生产600万吨沥青混合料为例,若使用温拌沥青混合料,可节省燃油20%-30%,相当于每年节约9000吨燃料油;可减少温室气体排放30%以上,相当于每年减排2.7万吨:可减少“沥青烟”排放90%,极大地减轻了对环境的污染和对施工人员健康的危害。同时,使用温拌沥青混合料可延长施工季节,也有利于提高路面质量、延长道路使用寿命。

    温拌沥青混合料作为一项的成熟的沥青混合料新技术,其应用和推广引起我国公路交通及市政工程行业的高度关注,北京、上海等多个省市温拌产品企业标准、地方标准、行业标准和应用技术指南等相关的技术标准和文件已经形成或正在形成之中。我国业内有关专家认为,温拌沥青混合料技术在中国的应用前景十分广阔,随着国内温拌沥青混合料技术应用的快速发展,我国很有可能成为世界上第一个制定温拌沥青混合料技术行业标准的国家。温拌沥青混合料技术在国际上被认为是沥青混合料拌合及施工工艺的一次革命性突破,美国权威科学家预言它将有可能在5~10年内取代传统的热拌沥青混合料技术。


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