溫拌瀝青路面施工技術在間歇式攪拌設備中的應用

袁 安，孫雁濤

（中交西安筑路機械有限公司，陜西 西安 710200）

瀝青路面施工技術常用瀝青混合料根據拌合控制溫度分為冷拌瀝青混合料和熱拌瀝青混合料2種類型。冷拌瀝青混合料采用常溫狀態下的乳化瀝青或者液體瀝青與集料充分拌合后進行攤鋪施工，整個生產周期不需要任何加熱過程，可最大限度降低能源消耗，但其實際路用性能遠不能滿足關鍵工程的施工要求。熱拌瀝青混合料在目前道路施工過程中較為傳統且最常用，因其拌制和施工溫度較高（一般在160℃180℃），必然會產生既污染環境又嚴重影響施工人員身體健康的有害氣體，比如CO、SO2等。

溫拌瀝青路面施工技術的出現和迅速發展，有效地解決了冷拌和熱拌瀝青混合料在生產、施工過程中帶來的問題，尤其是該技術在間歇式攪拌設備實際應用過程中，其可操作性強、降耗減排效果明顯等優勢大大推動了該技術規?；瘧玫倪M程，對于我國道路交通基礎設施建設具有深遠影響和顯著的戰略性意義。

1 溫拌技術簡介

1.1 溫拌定義

溫拌瀝青混合料WMA（Warm Mix Asphalt），是一類拌和溫度介于熱拌瀝青混合料和冷拌（常溫）瀝青混合料之間，性能達到（或接近）熱拌瀝青混合料的新型瀝青混合料[1]。實際拌合溫度的高低是溫拌瀝青混合料區別于冷拌和熱拌瀝青混合料最直接的特征，如表1。

表1 冷拌、溫拌、熱拌瀝青混合料拌合溫度

溫拌瀝青技術屬于瀝青混合料生產工藝革新技術，其技術核心是向加熱瀝青中添加增強瀝青混合料可操作性的添加劑。該添加劑可以是物理或者化學添加劑，且不會影響實際路用性能[1]。

因此，在道路施工過程中采用的施工技術是否屬于溫拌技術，需要滿足以下2個條件：

（1） 使用溫拌瀝青混合料鋪筑的路面面層各層，其使用性能必須符合現行瀝青路面施工技術規范要求。

（2） 溫拌瀝青混合料因其拌合與施工溫度顯著低于熱拌30℃ 60℃，不僅可減輕材料老化，同時也滿足節能環保需求；另外，溫拌技術在運用過程中應采用熱拌全套設備及工藝流程施工[2]。

1.2 溫拌技術關鍵

基于以上提到的溫拌技術的2個基本標準，且為了充分達到該基本標準，需要掌握溫拌技術在實際運用過程中的2個關鍵點：

（1） 溫拌技術在瀝青混合料生產過程各環節發揮著作用，比如拌合、運輸、攤鋪及壓實等環節。其實際應用過程不允許產生諸如影響膠結料的性能和混合料的配比等副作用，且拌合施工溫度的降低不會影響材料的實際使用性能。同時，還要考慮到溫拌混合料的用量和成本因素。

（2） 傳統熱拌瀝青混合料的粘結力主要通過瀝青滲入石料表面細微紋理的過程來實現，稱為物理性浸潤作用。由于溫拌技術降低了石料的加熱溫度和瀝青混合料的出料溫度，進而會降低拌合過程中石料與瀝青的物理性浸潤作用[3]。因此，為了彌補由于浸潤能力下降帶來的粘結力損失，任何一種溫拌技術的實現形式都必須采取相應的措施來保證溫拌瀝青混合料具有一定的粘結力。

綜上，要想使溫拌瀝青技術的應用更加高效，技術上必須掌握并精準突破溫拌技術的以上2點。

2 溫拌瀝青技術在間歇式攪拌設備中的應用實例

2.1 溫拌瀝青技術應用實例

中交西筑公司作為國內領先、全球知名的專業筑養路機械研發制造企業，早在2012年上海寶馬展就提出并開始推廣溫拌瀝青技術，經過3年的國產化技術研究和實踐積累，從2015年至今不斷在全國范圍內大面積推廣并應用，目前已經在江蘇、浙江、山東、吉林等多個工地的間歇式瀝青攪拌設備上配置了溫拌瀝青發生裝置，其中3套已正式投入使用。

圖1為溫拌瀝青發生裝置在某型間歇式瀝青攪拌設備中的應用實例。該溫拌瀝青發生裝置采用水發泡的形式來實現，一定量的水（通常為每批次瀝青混合料所需瀝青含量的2%）在高壓水泵的作用下，通過噴射歧管噴射進入溫拌瀝青發生裝置中，與瀝青在裝置中充分混合后噴灑至攪拌鍋內。該裝置在發泡用水量精度為±3%、發泡用水量為1%

3%的條件下，其發泡能力可達到10 20kg/s。圖1中所示溫拌瀝青采樣裝置采用重力自流形式取樣溫拌瀝青，當溫拌瀝青噴灑至攪拌鍋的同時，打開取樣裝置閥門，獲取實驗所需要的溫拌瀝青。

2.2 溫拌瀝青混合料溫度測試

在實際溫拌瀝青混合料生產過程中，第一時間對溫拌瀝青混合料成品料進行溫度測試并采集數據。首先通過肉眼觀察是否存在花料、白料以及瀝青裹覆現象，在此基礎上利用接觸式溫度計對3個批次的溫拌瀝青混合料進行溫度測試，并統計數據如表2?，F場觀察和實際測溫見圖2和圖3。

2.3 溫拌瀝青混合料攤鋪測試

在實際攤鋪現場，對比溫拌瀝青混合料和熱拌瀝青混合料攤鋪施工全過程，溫拌瀝青混合料在攤鋪過程中明顯沒有“青煙”陣陣的現象出現，見圖4和圖5。

表2 溫拌瀝青混合料溫度測試

圖1 溫拌瀝青發生裝置在某型間歇式瀝青攪拌設備上的應用實例

圖2 溫拌瀝青混合料成品料

圖3 溫拌瀝青混合料成品料測溫

圖4 溫拌瀝青混合料攤鋪現場

圖5 熱拌瀝青混合料攤鋪現場

現場對溫拌瀝青混合料鋪筑的路面進行測試，其攤鋪溫度在120℃125℃之間，馬氏密度壓實度平均值為100.93%，馬歇爾穩定度以及體積指標良好，其余各項指標也都符合公路瀝青路面施工技術規范。

溫拌技術在間歇式攪拌設備中的應用實例，充分證明了溫拌瀝青混合料不僅僅在節能減排、利于操作及施工人員的身體健康等方面效果顯著，也充分證明其實際路用性能等同于甚至優于熱拌瀝青混合料。

3 溫拌瀝青技術在間歇式攪拌設備中的應用價值

傳統熱拌瀝青混合料拌合過程中排放出的瀝青煙氣，不僅嚴重影響操作及施工人員的身體健康，而且會嚴重影響污染拌合站或攤鋪現場的周邊環境。另外，生產熱拌瀝青混合料需高溫加熱瀝青和骨料，較高的生產溫度大大增加了能源的消耗[4]。因此，如何更有效地降低能耗、減少污染，一直是公路建設過程中亟待解決的問題。

溫拌瀝青技術的應用可以有效優化傳統熱拌瀝青混合料所帶來的諸多問題，比如通過溫拌瀝青技術在間歇式攪拌設備中實際應用過程的測試結果來看，測得瀝青拌合站煙道中心處的廢氣煙塵排放量相比熱拌瀝青混合料降低17% 33%，生產現場能見度清晰；在攤鋪現場，由于成品料的溫度較熱拌時至少下降30℃，則攤鋪環境溫度也較熱拌時下降10℃ 15℃，現場工作人員體感良好[5]。

我國公路建設規模龐大，但能源短缺，因此，可以將節能減排作為驅動溫拌技術發展的長效動力，若溫拌瀝青混合料可長期“替代”傳統熱拌瀝青混合料，一定會產生巨大的社會和經濟效益。

4 結束語

目前國內對于溫拌技術的應用，只有北京是靠節能減排來推動的，溫拌技術絕大多數工程應用方向雖然已經基本成熟，但都不足以支持“替代”的應用量。我國路面建設目前依然處于快速發展時期，希望通過大力推廣，讓溫拌技術可以在全國各地得到大面積應用，使得溫拌瀝青混合料真正可以“替代”熱拌瀝青混合料。

［1］ 秦永春. 基于表面活性劑的溫拌瀝青混合料的設計及相關性能研究[D]. 上海同濟大學交通運輸工程學院博士學位論文, 2009.

［2］ JTG F40-2004. 公路瀝青路面施工技術規范[S].

［3］ 李彥偉, 王江帥, 黃文元, 等. 溫拌瀝青路面施工技術[M]. 北京: 中國建筑工業出版社, 2011.

［4］ 黃文元, 秦永春. 瀝青溫拌技術在國內外的應用現狀[J]. 上海公路, 2008, 3.

［5］ 王普清, 杜群樂, 李彥偉, 等. 溫拌瀝青混合料技術研究[R]. 河北省交通運輸廳公路管理局等, 2010, 3.