溫拌瀝青混合料應(yīng)用研究
摘要：溫拌瀝青混合料是一種節(jié)能環(huán)保的新型瀝青材料，與傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料和冷拌瀝青混合料相比，具有十分顯著的生態(tài)優(yōu)勢和更廣闊的應(yīng)用前景，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)材料的不足，其研發(fā)與應(yīng)用對(duì)于集約型社會(huì)建設(shè)具有重大意義，本文將從技術(shù)原理、生產(chǎn)材料、應(yīng)用領(lǐng)域以及優(yōu)勢和不足等方面對(duì)溫拌瀝青混合料進(jìn)行全面研究。
關(guān)鍵詞：瀝青混合料,溫拌,應(yīng)用,節(jié)能環(huán)保
一直以來，熱拌瀝青混合料在道路施工中有著十分廣泛的應(yīng)用，然而，隨著生態(tài)環(huán)保理念的深入人心，熱拌瀝青混合料高污染、高能耗的缺陷使得它已不能再滿足社會(huì)生產(chǎn)的要求，而與之相反的冷拌瀝青混合料雖然低污染、低能耗，但其綜合性能較低，無法保證施工質(zhì)量，因此，人們開始研發(fā)一種新的瀝青材料來彌補(bǔ)傳統(tǒng)材料的缺陷，于是，溫拌瀝青混合料應(yīng)運(yùn)而生。溫拌瀝青混合料通過一定的技術(shù)手段，降低了瀝青的粘度，使其可以在相對(duì)較低的溫度下進(jìn)行攪拌和施工，在目前的實(shí)踐中，溫拌瀝青混合料的拌和溫度為110℃—130℃，施工溫度為90℃ —100℃，處于熱拌瀝青混合料與冷拌瀝青混合料之間，但其性能卻可以達(dá)到甚至超過熱拌瀝青混合料。與傳統(tǒng)瀝青材料相比，溫拌瀝青混合料具有更高的環(huán)保效益和更廣泛的應(yīng)用前景。
一、溫拌瀝青混合料的技術(shù)原理及技術(shù)類型
溫拌瀝青混合料是運(yùn)用一定的方法，在將對(duì)較低的溫度環(huán)境中降低瀝青的粘度，來實(shí)現(xiàn)瀝青與混合料的拌和的，其原理主要有兩種：其一，是通過熔點(diǎn)較低的添加劑的作用改變?yōu)r青的粘度曲線，從而實(shí)現(xiàn)在較低溫度下的拌和；其二，是在拌和過程中，通過載體或引入水分與瀝青接觸產(chǎn)生蒸汽的方式，使瀝青膨脹形成泡沫，從而更容易在低溫下充分包裹集料。
就目前國內(nèi)外的研發(fā)技術(shù)水平來講，溫拌瀝青混合料的技術(shù)方法主要有泡沫瀝青溫拌技術(shù)、有機(jī)添加劑法、瀝青—礦物法、乳化瀝青拌和法以及低能量瀝青技術(shù)等幾種，其中，乳化瀝青溫拌技術(shù)已經(jīng)獲得了較為廣泛的研究與應(yīng)用。
二、溫拌瀝青混合料的優(yōu)勢
2.1環(huán)保優(yōu)勢
溫拌瀝青混合料可以減少有害物排放。瀝青當(dāng)中含有大量的碳、硫、氮等元素，在高溫生產(chǎn)和施工過程中，會(huì)釋放出大量的有害氣體，造成環(huán)境污染，并且，有關(guān)測試表明，在瀝青混合料的生產(chǎn)過程中，溫度每提高10攝氏度，每噸材料的二氧化碳的排放量將增加0.9千克，溫拌瀝青混合料的低溫拌和及施工顯著降低了有害氣體的排放量。溫拌瀝青混合料的生產(chǎn)可以降低能耗。傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料是一種熱拌熱鋪的材料，在生產(chǎn)和施工過程中要求保持很高的溫度，對(duì)能源的消耗很大，研究顯示，每噸瀝青混凝土的產(chǎn)生就要有近8升的燃油被消耗掉，而溫拌瀝青混合料的拌和溫度被降低了30℃ —50℃，對(duì)能源的消耗可降低30％，對(duì)于可持續(xù)發(fā)展具有十分重大的作用。
2.2應(yīng)用優(yōu)勢
改善施工環(huán)境。溫拌瀝青混合料的攤鋪、壓實(shí)過程對(duì)溫度的要求降低，同時(shí)有害氣體和粉塵的排放量也減少，這就大大改善了施工作業(yè)的環(huán)境，不僅有利于提高工作效率，方便組織施工，也有利于保障施工人員的健康。降低施工的季節(jié)局限性。溫拌技術(shù)縮小了瀝青溫度與外界環(huán)境溫度之間的差距，溫拌瀝青混合料在運(yùn)輸中的溫度消耗減小，也更容易儲(chǔ)存，因而在較為寒冷的季節(jié)里，施工仍然可以進(jìn)行，施工期被大大延長。降低設(shè)備損耗。溫拌瀝青混合料的生產(chǎn)和施工溫度相對(duì)較低，這就減少了施工設(shè)備在高溫工作環(huán)境下的損耗，使用壽命被延長，進(jìn)而節(jié)省了更換新設(shè)備所需的經(jīng)濟(jì)投入，節(jié)約了工程成本�？s短施工對(duì)交通的干擾。溫拌瀝青混合料在攤鋪和壓實(shí)的過程中，溫度已經(jīng)降低到了一定程度，所以在碾壓之后可以很快開放對(duì)道路的限制，縮短了施工時(shí)間，降低了對(duì)交通的干擾。施工中使用溫拌瀝青混合料還能夠提高路面使用壽命，據(jù)相關(guān)研究證實(shí)，在高于100攝氏度的環(huán)境下，瀝青的溫度每增加10攝氏度，其老化速度將會(huì)加快一倍，溫拌瀝青混合料的生產(chǎn)和施工溫度都相對(duì)較低，因而減緩了這一過程中瀝青的老化程度，道路的使用壽命相應(yīng)提高。
三、溫拌瀝青混合料的應(yīng)用
3.1用于路面修護(hù)。
在道路的修復(fù)或養(yǎng)護(hù)中，通常會(huì)采用3—4厘米的薄層罩面，甚至是1.5—2.5厘米的超薄罩面，如果使用傳統(tǒng)的瀝青材料，在材料溫度下降的情況下很難實(shí)現(xiàn)壓實(shí)，而溫拌瀝青混合料可以克服這一限制，在較低的溫度環(huán)境中完成碾壓，因此可以被廣泛地應(yīng)用于道路維修。以此來減少瀝青混合料二氧化碳、粉塵等有害物質(zhì)的散發(fā)，從而降低對(duì)環(huán)境的破壞和對(duì)施工人員的健康危害。減緩了瀝青混合料在生產(chǎn)過程中的氧化速率，減少了熱老化程度，延長了瀝青的使用壽命。同時(shí)也擴(kuò)大了瀝青面層的施工適宜溫度區(qū)間，提高了施工速度。從使用瀝青混合料技術(shù)社會(huì)效益分析，可節(jié)省大量的材料、資金和能源。目前，瀝青路面的主要原材料是瀝青和石料，我國高等級(jí)道路優(yōu)質(zhì)瀝青供不應(yīng)求，而通過溫拌再生技術(shù)，以廢舊的瀝青混合料取代部分天然集料，既縮短了運(yùn)距、降低了工程造價(jià)，也緩解了瀝青、石料供不應(yīng)求的矛盾。
3.2用于低溫環(huán)境的施工。
溫拌瀝青混合料的拌和及碾壓溫度介于熱拌瀝青混合料和冷拌瀝青混合料之間,與熱拌瀝青混合料相比較,溫拌瀝青混合料的拌和溫度及攤鋪溫度可大大降低,同時(shí)其性能又可得到很好的保持。溫拌瀝青在達(dá)到相同壓實(shí)度的前提下，溫拌混合料可比熱拌瀝青混合料降低溫度30℃以上，同時(shí)較低的混合料溫度與周圍的溫差相對(duì)減小，減緩了混合料的降溫速度。在某一溫度范圍內(nèi)，溫拌混合料的可壓是性能隨著溫度變化不大，保證了施工時(shí)有較長的壓實(shí)時(shí)間。溫拌瀝青混合料的生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)環(huán)節(jié)對(duì)于溫度的要求都相對(duì)較低，由于施工中的可壓實(shí)時(shí)間更長，因此在施工工期緊或施工條件限制不得已需要低溫施工時(shí),一些單位開始利用瀝青混合料溫拌技術(shù)進(jìn)行低溫作業(yè)有利于工程的盡快完成。
四、溫拌瀝青混合料使用中的缺陷
4.1技術(shù)成本高。
在目前的技術(shù)水平下，溫拌瀝青混合料生產(chǎn)過程中所需的溫拌劑大多為國外的專利產(chǎn)品，價(jià)格較高，因此其生產(chǎn)成本要高于傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料，這也成為了阻礙其進(jìn)一步推廣的一個(gè)重要因素，所以，在今后的技術(shù)研發(fā)中，應(yīng)注重降低其生產(chǎn)成本，并不斷提高其實(shí)用價(jià)值，促進(jìn)溫拌瀝青混合料的廣泛使用。
4.2低溫環(huán)境中性能不穩(wěn)定。
由于拌和的環(huán)境溫度相對(duì)較低，因此溫拌瀝青混合料集料中所含的水分不能徹底干燥，在低溫環(huán)境中，瀝青混合料發(fā)生水損害的概率增大，致使其強(qiáng)度大打折扣，影響路面性能，這就要求對(duì)溫拌瀝青混合料進(jìn)行進(jìn)一步的性能測試，通過對(duì)已施工的路面進(jìn)行檢測，研究改進(jìn)技術(shù)，提高溫拌瀝青混合料性能的長期穩(wěn)定性，保證施工質(zhì)量。
4.3原料來源狹窄。
由于溫拌瀝青混合料對(duì)原料的特殊要求，因此一般只采用性能良好的集料，其原料來源十分狹窄，同時(shí)也顯然很難達(dá)到“利用廢棄物，節(jié)能環(huán)保”的集約型社會(huì)的發(fā)展要求，因此，在未來的溫拌瀝青混合料生產(chǎn)中，應(yīng)加大對(duì)固體廢棄材料的利用技術(shù)開發(fā)，減少對(duì)于優(yōu)良的天然材料的使用，這不僅可以擴(kuò)大其原料來源，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，更可以提高施工工程的生態(tài)效益。
總結(jié)：溫拌瀝青混合料低污染、低能耗的特性將在生態(tài)社會(huì)建設(shè)中發(fā)揮十分重大的作用，同時(shí)，這種溫拌技術(shù)目前并不完善，還需要進(jìn)一步的研究和改造，降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大原料來源，拓展專用功能，才能使其得到更為廣泛的應(yīng)用、更好地發(fā)揮作用。
參考文獻(xiàn)：
【1】鄭衛(wèi)《溫拌瀝青混合料技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望》廣東建材，2009年
【2】黃頌昌《溫拌瀝青混合料技術(shù)及研究》石油瀝青，2006年
【3】崔凱《溫拌瀝青混合料對(duì)環(huán)境影響的研究》工程材料與設(shè)備，2011年
【4】劉至飛《溫拌瀝青混合料現(xiàn)狀及存在問題》武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009年
