溫拌瀝青混合料技術及存在問題分析

張慧軍

1　概述

瀝青混合料的出現(xiàn)使其成為了道路工程當中重要的能源使用者。先前的熱拌瀝青混合料是一種熱拌料，在混合、攤鋪和碾壓過程中需要高溫。因此，不僅在生產和建設過程中耗費了很多的資源，除此之外，其還要向大氣中釋放很多的灰塵以及廢料，嚴重干擾著作業(yè)地點附件的環(huán)境品質和作業(yè)人員自身的健康。與此同時，瀝青材料在使用過程中也會由于高溫引起老化，從而使其使用的性能大大降低。尤其是在隧道鋪設路面的施工過程中，在隧道的施工進程中，傳統(tǒng)意義上的熱拌瀝青所產生的高溫、有毒煙霧會對作業(yè)人員以及施工過程中使用的設施產生巨大的損害。相對而言，雖然冷拌瀝青混合料在對人體的傷害以及能源耗費上表現(xiàn)出很大的優(yōu)越性，然而因為其用于道路施工時表現(xiàn)出的不穩(wěn)定性，因此，當前這種方法僅僅只適用于一般道路維護中。

為了讓排放到空氣中的廢氣和耗能降低，我們慢慢的研究出一種具有節(jié)能、環(huán)保功能的瀝青混合料，也就是介于冷熱拌瀝青的溫拌瀝青混合料（WMA）。這種材料一種環(huán)境友好型瀝青混合料，其在使用過程中的性能與冷（10～40℃）、熱（150～180℃）瀝青混合料具有相同的性能。從當前的狀況看，這種新型的瀝青混合料的溫度通常維持在110～120℃，鋪設道路鋪設和壓實的溫度大概在80～110℃，與熱拌瀝青混合料相比較來看，其降低了大于30℃左右。全球很多的研究實驗驗證，與其他類型的瀝青料對比而言，上述的這種新型的瀝青料擁有性能優(yōu)越、廢氣排放少、能源耗費低等特點。

2　溫拌瀝青混合料的技術原理

瀝青的結合以及潤滑是干擾道路施工過程中瀝青壓實效果的重要因素。瀝青之間的粘附力使瀝青混合物塑型變得非常的容易，不易松動，而瀝青的潤滑使礦石顆粒不受擠壓。通常瀝青的附著和潤滑與混合物及壓實的溫度有很大的干擾。新型的瀝青能夠利用某些技術手段，使得其在一個非常低的溫度下很好的結合及遮蓋路基材料，擁有非常好的潤滑和附著性能，這樣就是的瀝青能夠在施工當中保持非常低的溫度，與此同時還能夠使得瀝青混合物與熱拌瀝青有著相同的性能。從當前來講這種混合料的技術大概能夠分為兩種：

（1）在攪拌混合的過程中，利用載體或者是直接引入水分，如此就會使得水蒸氣經過熱蓉的瀝青混合的過程而得到，致使瀝青泡沫不斷的膨脹，如此就會使得在很低的溫度下瀝青材料能夠很容易的將骨料包括在里面，進而達到拌與碾壓在很低的溫度下進行。干擾這個計數(shù)的主要因素有：加水量、添加方式和瀝青溫度。

（2）就是在瀝青或者混合料中放入一定量的降低熔點的有機溶劑，這樣就會使得瀝青粘附曲線發(fā)生變化，從而降低瀝青的溫度。一般情況下，該材料的熔點90℃，因此混合物在攪拌的時候溫度通常情況下僅僅只能下降到有機物的熔點之上。此外，在選擇這種降低熔點的有機溶劑的時候一定要細細思量，由于有機溶劑的熔點一定要高于環(huán)境溫度的最大值，若低于環(huán)境溫度，就會使得瀝青鋪設的路面出現(xiàn)永久性的形變，此外，還必須顧及添加的有機溶劑可能在低溫下出現(xiàn)的脆性進而致使瀝青路面的低溫抗裂性降低這一重要因素。

3　溫拌瀝青混合料應用中存在的問題

（1）當前急切地需要對溫拌瀝青混合料的設計流程進行一定的規(guī)范。當前，溫拌瀝青混合料的設計辦法通常使用的仍然是傳統(tǒng)的HMA，但是溫拌瀝青混合料的技術原理與HMA的原理有很大的區(qū)別，這就導致這種方法在設計的過程中擁有自身的特征。該方法材料技術的需求、設計過程中的一些計算辦法等等都需要結合這種方法自身以及天氣特點進行調整。當前我國正在嘗試著編制出該方法的分布設計和方法性能測試過程的規(guī)范，這樣就會對該方法的實際應用和大面積推廣有很大的幫助。

（2）溫拌瀝青混合料的輔助原材料還需要進一步的擴展，當前溫拌瀝青混合料的原材料還具有很大的局限性，目前通常采用的是性能良好的骨料、而劣質骨料等等材料在這種方法中的應用還是非常少的。隨著我國綠色生態(tài)觀念的逐步深入，路面鋪設材料的研發(fā)與探究、可再生能源的發(fā)展及大力應用、耗能低料面材料的出現(xiàn)已經演變成構建資源節(jié)約型社會的必由之路。綠色環(huán)保建材的特征之一就是就是用來生產這種材料的原材料使用了非常少的自然資源，而且是應用了大量的廢氣材料，比如說廢棄的垃圾。因此，在混合瀝青混合料中不同固體廢物的未來發(fā)展，不但能夠使得制作陳本降低，還可以使得道路材料得到用永續(xù)發(fā)展。

當前，這種材料所含的技術需要非常高的成本，通常來講，該方法材料所需要的成本與HMA對比而言，其每1000kg要多3S，如此就會造成道路鋪設的開始成本加大。由于需要更多的初始建設成本，許多承包商放棄了使用溫拌技術。

所以，一面，我們需要研究出很多的性能好、成本低廉的溫拌瀝青混合材料的技術，使得經濟成本下降，從而推動這種技術的發(fā)展和使用；另外一面，利用全壽命分析辦法來得出這種方法制造出來的瀝青路面的綜合效益。

溫拌瀝青混合料的長期道路性能需要進行跟蹤評估，在一份NCAT研究中，美國瀝青路面研究人員給出溫拌瀝青的主要不好之處是在較低的溫度下，其強度將會大大的降低，這顯示這種材料在較低溫度下的水破壞是主要由不完全引起的聚合材料和水損害表面的聚合膜而引起的。加入適量的消石灰可改善混合物的水損阻力。由于對混合瀝青路面的長期性能缺乏有效的評價機制，應該進行深入、系統(tǒng)的室內研究和道路測試，以便棺材該種方法對不同道路的實際使用性能，尤其是長期性能更加需要進一步的深入分析。當前該方法的使用受到阻擾的更笨因素是由于其制造成本的提升以及不確定性的長期表現(xiàn)。

另外，根據(jù)國家環(huán)境分析與測試中心的數(shù)據(jù)，溫拌瀝青混合料的節(jié)能環(huán)保評價存在不足，溫拌技術可以節(jié)省20～30%的取暖燃料消耗，減少50%的二氧化碳排放量，在鋪路過程中降低9/10的焦油煙。該方法在很低的環(huán)境溫度混合和壓實的雙重作用下，擁有許多的環(huán)保、節(jié)能的特點，然而其在實際的節(jié)能、環(huán)保的實際應用中也缺少有效的評估機制，一定要更加深入的進行研究，進而促進該方法技術的推廣和發(fā)展。

溫拌瀝青混凝料的功能還是比較簡單的。到現(xiàn)在，許許多多的這種材料的性能僅僅限制于結構抗疲勞開裂性能、抗水損害、抗衰老性能和平穩(wěn)舒適、防滑性能和其他功能性能研究。然而，隨著智能和多功能道路行業(yè)的發(fā)展，瀝青路面應進一步強調以人為本的理念，凸顯出道路鋪設策劃的人性化，提升了道路設計的舒適度及安全性能。所以，在將來的融雪、陽光的使用以及瀝青道路的使用等特別層面，這種技術有更大的發(fā)展前景。比如，橡膠改性瀝青混合料擁有一定的降低噪聲的能力，能夠提升低溫的特性；但是其在你制造的過程中，需要較高的壓實溫度，釋放大量的廢棄物，干擾環(huán)境，且每天的生產量僅限制在每天1000000kg。利用這種方法的技術有利于這種改良的混合物得到有效的推廣，與此同時能夠推動溫拌瀝青混凝路面噪聲的降低。

4　結語

自然資源的保護及友好型環(huán)境繼續(xù)保持是當前全球社會向前發(fā)展的客觀需求，也是當前道路行業(yè)能夠永續(xù)發(fā)展的不二抉擇。本文所介紹的溫拌瀝青混合料是具有綠色、環(huán)保的一類新穎的道路鋪設材料，隨著社會科技的快速發(fā)展與進步，這種材料技術將會有更加寬廣的發(fā)展空間。

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