2009/10/16編輯:華樺來源:《市政技術(shù)》
傳統(tǒng)的瀝青混合料技術(shù)分為熱拌和冷拌兩種,各自有其優(yōu)缺點。長期以來,熱拌瀝青混合料一直占主流地位,約占應(yīng)用總量的90%。隨著當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,保持人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會的協(xié)調(diào)發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已經(jīng)得到全球范圍內(nèi)的廣泛認(rèn)可,在這一歷史大背景下,高能耗、高污染的傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料替代產(chǎn)品和技術(shù)的研發(fā)得到業(yè)內(nèi)的關(guān)注,溫拌瀝青混合料WMA(Warm Mix Asphalt)技術(shù)由此應(yīng)運而生。溫拌瀝青混合料是一類拌合溫度介于熱拌瀝青混合料HMA (Hot Mix Asphalt) 和冷拌瀝青混合料CMA (Cold Mix Asphalt) 之間,性能達(dá)到(或接近)熱拌瀝青混合料的新型節(jié)能減排瀝青混合料。目前世界上已開發(fā)應(yīng)用的溫拌瀝青混合料技術(shù)可分為四大類:(1)瀝青-礦物法(Aspha-Min)。原理是通過在拌合過程中添加合成沸石產(chǎn)生的發(fā)泡潤滑作用,使混合料在較低溫度(120~130℃)下具有可拌性;(2)泡沫瀝青溫拌法(Warm-Foam)。原理是將軟質(zhì)瀝青和硬質(zhì)泡沫瀝青在拌合的不同階段加入到混合料中,達(dá)到在較低溫度(110~120℃)下的混合料可拌性;(3)有機(jī)添加劑溫拌法。原理是通過將低熔點的有機(jī)添加劑加入到混合料中,降低混合料的粘度,使混合料在較低溫度(100~120℃)下具有可拌性;(4)基于乳化平臺的溫拌法(EWMA)。早期工藝是將一種特殊的高濃度乳化瀝青代替普通熱瀝青進(jìn)行混合料拌合,拌合溫度為100~130℃,目前最新工藝是將特殊的皂液濃縮液直接添加入攪拌鍋中進(jìn)行混合料拌合,拌合溫度也是100~130℃。
溫拌瀝青混合料技術(shù)上世紀(jì)末起源于歐洲。近年來,溫拌瀝青混合料技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用首先在歐美等發(fā)達(dá)國家得到了快速的發(fā)展。以美國為例,美國瀝青技術(shù)研究中心(NCAT)2002年從歐洲考察引進(jìn)了溫拌瀝青混合料技術(shù),隨后僅用了5-6年時間,美國便迅速完成了溫拌技術(shù)研發(fā)、實驗性應(yīng)用、技術(shù)規(guī)范制定、全國范圍內(nèi)推廣使用的全過程,截至2008年溫拌瀝青混合料已經(jīng)在美國36個州廣泛使用。中國的溫拌瀝青混合料技術(shù)研究起步于2005年,研究重點放在基于乳化平臺的溫拌法(EWMA)和有機(jī)添加劑溫拌法這兩種技術(shù)上,目前在實際應(yīng)用中占主導(dǎo)地位的是基于乳化平臺的溫拌法(EWMA),該技術(shù)由美國美德維實偉克(Meadwestvaco)公司研發(fā)和提出。EWMA技術(shù)與傳統(tǒng)的熱拌技術(shù)相比較,采用EWMA技術(shù)的混合料生產(chǎn)和施工溫度比熱拌低30~50℃,而混合料攤鋪后的路用性能相同,生產(chǎn)施工工藝與傳統(tǒng)熱拌技術(shù)基本相同,工程適應(yīng)性強(qiáng),易于推廣應(yīng)用。中國的EWMA技術(shù)研究始于2005年4月,由交通部公路技術(shù)研究院、同濟(jì)大學(xué)、北京市政路橋建材集團(tuán)、美國美德維實偉克(Meadwestvaco)公司等多方合作開展。經(jīng)過3年多以來的研發(fā)和推廣,EWMA技術(shù)已經(jīng)在全國的公路和市政工程行業(yè)內(nèi)得到了高度認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。目前,EWMA技術(shù)已成功應(yīng)用于城市道路、高速公路和城市快速道路薄層鋪裝、低溫季節(jié)和高海拔地區(qū)施工、隧道路面等各種不同的路面施工項目,截至2008年08月,已在北京、上海、江蘇、河南、遼寧、河北、四川、浙江等8個省區(qū)實施了逾30個項目。以北京為例,自2005年開始,北京市政路橋建材集團(tuán)通過與交通部公路科學(xué)研究院的應(yīng)用性研究合作,至今已在全市范圍內(nèi)10多個各類道路工程中成功應(yīng)用了EWMA技術(shù),結(jié)構(gòu)包括AC-13, SMA等;粘結(jié)料包括SBS改性瀝青,SBR改性瀝青,橡膠瀝青,并對其路用性能各項指標(biāo)進(jìn)行了檢測,均達(dá)到規(guī)范要求。其中北京110國道溫拌實驗項目是全國第一條溫拌瀝青混合料實驗路,項目施工完成于2005年9月,已經(jīng)經(jīng)受了兩年多的行車及高溫、寒冷季節(jié)的考驗,至今道路性能良好;2008年5月,綠色環(huán)保的EWMA技術(shù)成功應(yīng)用于奧運工程配套道路工程以及奧運村大型停車場,得到了各相關(guān)部門的認(rèn)可和好評。2009年長安街大修改造工程已確定部分使用溫拌橡膠瀝青混合料。
大量的工程應(yīng)用實踐證明,使用溫拌瀝青混合料所產(chǎn)生的節(jié)能減排效果及價值十分顯著。以北京市每年生產(chǎn)600萬噸瀝青混合料為例,若使用溫拌瀝青混合料,可節(jié)省燃油20%-30%,相當(dāng)于每年節(jié)約9000噸燃料油;可減少溫室氣體排放30%以上,相當(dāng)于每年減排2.7萬噸:可減少“瀝青煙”排放90%,極大地減輕了對環(huán)境的污染和對施工人員健康的危害。同時,使用溫拌瀝青混合料可延長施工季節(jié),也有利于提高路面質(zhì)量、延長道路使用壽命。
溫拌瀝青混合料作為一項的成熟的瀝青混合料新技術(shù),其應(yīng)用和推廣引起我國公路交通及市政工程行業(yè)的高度關(guān)注,北京、上海等多個省市溫拌產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用技術(shù)指南等相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和文件已經(jīng)形成或正在形成之中。我國業(yè)內(nèi)有關(guān)專家認(rèn)為,溫拌瀝青混合料技術(shù)在中國的應(yīng)用前景十分廣闊,隨著國內(nèi)溫拌瀝青混合料技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展,我國很有可能成為世界上第一個制定溫拌瀝青混合料技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的國家。溫拌瀝青混合料技術(shù)在國際上被認(rèn)為是瀝青混合料拌合及施工工藝的一次革命性突破,美國權(quán)威科學(xué)家預(yù)言它將有可能在5~10年內(nèi)取代傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料技術(shù)。