溫拌瀝青的市場應用現狀及前景展望

邵藝偉 中石油燃料油有限責任公司

一、溫拌瀝青技術分析

（一）溫拌瀝青技術特點

溫拌瀝青，指的是通過一定的技術措施，使瀝青能在相對較低的溫度下進行拌和施工，同時保持瀝青混合料使用性能的瀝青混合料技術，介于熱拌瀝青和冷拌瀝青之間。溫拌瀝青技術主要包括了瀝青發泡型、表面活性劑型、合成蠟型：（1）瀝青發泡型，該技術路線是使用沸石或水，需要特定的設備，工藝復雜，且可能會使混合料路用性能降低。（2）表面活性劑型，該技術的特點是添加劑量低，且添加方式簡單方便，可以不降低瀝青混合料使用期間的路用性能。（3）合成蠟型，該技術路線工藝簡單，摻加量低，可有效改善瀝青混合料的高溫性能，但不利于低溫性能。

溫拌瀝青較傳統熱拌瀝青具備一定優勢，其在使用的過程中可節省燃料（約20%-30%），從而達到減少CO2排放的目的，同時可縮短道路項目施工時間，延長道路路面的使用壽命。（1）環保節能。溫拌瀝青混合料的拌和溫度較熱拌瀝青可降低30℃左右，燃料消耗可降低30%。由于拌和及攤鋪溫度較低，可有效減少煙霧等有害氣體排放，減輕對人體造成的傷害和空氣污染。（2）防止老化提升耐用度。由于瀝青混合料從拌和、運輸到攤鋪，溫度均大幅降低，可有效減少瀝青的老化，提升瀝青路面耐用度。（3）路用性能優良。溫拌瀝青混合料可適用于路面的各個瀝青結構層，尤其適用高粘度瀝青混合料施工，包括路面瀝青養護的薄層罩面、膠粉改性瀝青等。（4）更加環保，有利于施工人員健康保護。由于溫拌瀝青在道路施工過程中溫度大幅降低，有毒氣體排放明顯減少，研究表明，至少可減少80%瀝青煙的排放，和熱拌瀝青相比，溫拌瀝青更具有環保優勢和更有利于施工人員的健康。

（二）溫拌瀝青技術指標

以中國石油昆侖溫拌瀝青為例，其技術指標如表1、表2所示：

表1 昆侖溫拌混合料與熱拌混合料對比

表2 昆侖溫拌瀝青混合料典型數據

（三）溫拌瀝青主要適用場景

溫拌技術是未來道路瀝青的發展方向，由于溫拌瀝青的制備需要添加溫拌劑而致使價格高于普通瀝青，因此溫拌瀝青更適用于高端瀝青市場，重點應用在高速公路、國省道、城市道路等隧道內瀝青路面和有居民區的市政道路施工，可減少氣體排放并減少施工氣味，有利于施工區域居民和施工人員的健康。

二、溫拌瀝青國內外應用現狀

（一）國外應用現狀

溫拌瀝青誕生于歐洲，由英國殼牌和Kolo-veidekke 兩家公司于20 世紀90 年代中期共同研發，推出后得到市場的廣泛關注。1999 年，德國修建了第一條利用溫拌瀝青技術的路段，證實了其路用性能的優越，溫拌瀝青技術在歐洲逐步得到推廣使用。

2003 年，美國從歐洲引進了溫拌瀝青技術，并對其性能進行了著重研究。2004 年，美國在加利福尼亞州和北卡羅來納州完成了溫拌瀝青的首次現場試驗，試驗后美國運輸部意識到其成本優勢（使用溫拌瀝青技術通?？蓽p少約30%的燃料成本），開始在本土大力進行推廣。

2006 年，德國出版了溫拌瀝青混合料的技術指南，詳細地總結了溫拌瀝青技術的種類及其使用建議。2008 年，美國也陸續推出相應的標準和制度，對溫拌瀝青技術的應用進行規范，其中包括得克薩斯州頒布的溫拌瀝青混合料技術標準及規范、國家瀝青技術中心制定的溫拌瀝青技術質量和性能檢測方法流程等。

2009 年起，國際社會對溫拌瀝青的關注點逐步由成本效益、路用性能轉向節能降耗、減少污染排放的方向，溫拌瀝青作為典型的環保型道路材料，得到了美國、日本、南非等國家的大力推崇。隨著近十幾年的發展，國外溫拌瀝青市場占有率持續提升，特別是美國，已達到較高水平。根據美國國家瀝青路面協會（NAPA）的數據，2021 年，溫拌瀝青達到該國瀝青混合料總產量的42%，較2011 年增長約28%；常見溫拌技術為發泡瀝青溫拌技術，約占市場份額的68%。根據歐洲瀝青路面協會（EAPA）的數據，2021 年，溫拌瀝青混合料占總產量的8%，較2011 年增長約5%。法國是歐洲區域使用溫拌技術最多的國家，溫拌瀝青混合料占總產量的12%，其次是挪威（11%）和丹麥（9%）。

（二）國內應用現狀

我國于2005 年，開始進行溫拌瀝青技術的研究應用，由交通運輸部公路科學研究院、北京市政路橋建材集團、美國Mead Westvaco 和同濟大學合作研究，在北京修建了我國第一條利用溫拌瀝青技術的路段（110 國道昌平段）。隨后，在我國交通部大力支持下，溫拌瀝青技術相繼在國內其他城市道路中進行試驗和推廣，均取得較好的效果。

2006 年，上海市政道路部門與英國殼牌、美國Mead Westvaco 進行合作，完成國內第二條溫拌試驗路的鋪設；同年，在西藏林周地區、零下4℃的環境條件下，完成試驗路段的溫拌瀝青鋪設。2007 年，常州交通工程總公司與東南大學合作，在340 省道完成溫拌瀝青試鋪。2008-2009 年，分別在北京奧運會場館道路建設、上海長江隧道路面施工、蒼嶺隧道路面施工、北京長安街大修、吉林市橋面攤鋪等多個項目上成功運用溫拌瀝青技術。至此，我國采取溫拌瀝青技術成功破解了國內隧道及橋梁瀝青路面的施工難題。2011 年，我國已完成100 多條溫拌瀝青試驗路段及工程應用，標志著溫拌瀝青技術在我國已獲得認可，全面進入多個領域的應用階段。2019 年，中國石油旗下中石油燃料油有限責任公司生產的溫拌抗裂瀝青在四川省阿壩州川九路（國道G544）成功實現實體工程應用，這是目前國內低溫性能要求最高的瀝青產品在高寒高海拔地區的首次使用。

為進一步規范統一國內溫拌瀝青技術標準，2009 年至2011 年，北京、上海、青海、河北等多個省市編制了溫拌瀝青技術指南和規范。2014 年，我國發布技術規范《溫拌瀝青混凝土》（GB/T 30596-2014）；2017 年，《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2017）也將溫拌技術標準收錄在內。隨著相關技術規范的陸續出臺，我國的溫拌瀝青技術趨向成熟，為未來國內全面推廣該項技術應用奠定了良好的基礎。

由于我國溫拌技術起步相對國外較晚，國產溫拌劑技術性能與國外主流溫拌劑相比存在一定差距，且進口溫拌劑成本對于國內施工單位來說較為昂貴，導致我國溫拌瀝青市場占比仍然較低，存在較大的上升空間。截至2021年，我國溫拌瀝青達到瀝青混合料總產量的5%；常見溫拌技術為表面活性溫拌技術和有機降粘溫拌技術，約占市場份額的80%。

三、溫拌瀝青應用發展前景

根據我國交通運輸部的統計，截至2021 年底，全國公路總里程達519.81 萬公里，公路密度54.15 公里/百平方公里；公路養護里程514.4 萬公里，占公路總里程99%。規模龐大的公路交通網絡，為我國居民生活便利、社會經濟發展提供了有效保障，但另一方面規模龐大的施工對生態環境也造成較大影響。為實現我國2030 年碳達峰、2060 年碳中和的目標，溫拌瀝青作為優質的環保材料，在國內道路建設應用中具有廣泛市場前景。

隨著國內溫拌瀝青技術的不斷提升，溫拌瀝青混合料性能與熱拌瀝青混合料性能在未來將逐步相當，使用熱拌瀝青進行道路鋪設的傳統手段可逐步被溫拌瀝青技術所取代，無須擔心路用性能不足。

拌和溫度比基質瀝青更高、能耗及排放更多的橡膠瀝青，也可作為溫拌瀝青路面材料。相關數據顯示，我國工業固體廢棄物的年產量約33 億噸，歷史累計堆存量超600 億噸，給我國環境造成較大的污染及隱患，當利用其作為溫拌瀝青改性劑時，可有效消耗大宗固體廢棄物儲量，環保意義與社會意義尤為突出。目前，我國常以廢舊汽車輪胎的橡膠作為橡膠瀝青改性劑，可實現廢舊資源的回收，從而變廢為寶。

隨著我國東部城市高等級公路建設的逐步完善，未來高等級公路建設將逐步進入以中西部為主的階段，距離長、寬度大的隧道施工路面預計將大幅增加，穿山、過江、地下隧道等項目也會明顯增加。如采取傳統的熱拌瀝青路面鋪筑，受制于隧道空閑封閉狹小、通風條件差、照明不足、攤鋪設備受高溫影響難以維護等因素的影響，瀝青路面攤鋪難度較大，并對環境和施工人員健康造成損害。此時采取溫拌技術，一是可發揮無煙操作的優勢；二是可保障攤鋪設備不受高溫影響導致工作異常；三是溫拌混合料可實現有效壓實，避免留下界面隱患，有利于保障隧道路面的瀝青施工質量。

此外，西部地區也存在較多的高海拔低溫實施瀝青攤鋪的情況，熱拌瀝青技術難以實現理想的壓實效果。此時采取溫拌技術，一是可壓實溫度范圍比熱拌混合料更寬，可滿足低溫環境下施工的要求；二是降溫速率較慢，可加長運距，節約人力物力成本，保障高海拔地區項目的施工質量。

四、推廣中存在阻力及問題

我國的溫拌瀝青技術雖然已引進多年，也做了許多研究工作，但在應用層面仍然受到一定限制，技術研究仍存在不足，主要包括以下幾方面：

（一）理論研究不系統

一是溫拌瀝青產品及技術雖然越來越多，但缺乏長期使用檢測數據，包括耐久性、抗疲勞性等，無法進行系統的對比分析以及評價工作。

二是缺乏完整的評價體系。目前我國針對溫拌瀝青主要以《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）中的技術指標要求進行評價，但此類評價方法主要還是以熱拌瀝青為主，無法完全替代溫拌瀝青的評價準則。

三是目前溫拌瀝青技術過多側重于性能評價方面的研究，缺乏對其基礎理論知識的探討（包括性能要求與配置原理、微觀結構等）。

（二）施工設計不規范

我國針對溫拌瀝青混合料的設計施工標準不統一，缺乏相關的施工技術指南、性能測試規范等，施工質量的控制缺少依據，也難以對施工質量進行有效的評價，嚴重制約了溫拌瀝青的推廣。

（三）成本居高不下

當前溫拌劑的生產廠家較少，其中優質產品更是稀缺，導致溫拌劑價格高企。以某進口名牌溫拌劑為例，市場價格約75000 元/噸，摻入量為瀝青的3‰-5‰左右，按此計算，每噸瀝青增加費用約為300 元，從而導致每公里高速公路的原料成本增加15 萬元，成本的壓力導致溫拌瀝青技術的推廣難度增大。

（四）道路建設節能減排未成為主流

全國碳交易體系剛在社會上釋放碳價信號，政府部門對二氧化碳及其他有害氣體排放當前并沒有落實到具體指標要求，由于溫拌瀝青成本較高，各企業不愿意增加成本使用，導致溫拌瀝青需求雖有所上升，但在實際的推廣應用中仍然進展緩慢。

五、結論及建議

（1）溫拌瀝青是實現建設綠色環保交通路面的需求，是交通運輸行業實現“綠色，節能，低碳”建設理念的重要舉措和必然選擇。

（2）加強理論研究和規范制定。政府主管部門做好頂層設計和技術引導，讓理論研究更系統、更完備，施工規范更具備可操作性。

（3）大規模推廣的關鍵是降低成本。加大科研投入，一是大幅提升國內溫拌劑生產廠商的產品質量，二是每噸溫拌劑的價格降到目前價格的三分之一左右。

（4）推進公路施工的環保立法。對道路施工中的碳排放、有害氣體排放標準盡快推進環保立法，讓環保要求成為法定的強制要求。