常温沥青混合料的现状与展望

　　1前言

　　传统的热拌沥青混合料虽然是主流技术而且路用性能好，但是对环境污染严重，能耗大，沥青老化严重。常温沥青混合料则有对环境低污染、便于运输、施工简便、减少加热沥青及石料的能源消耗等特点。在我国公路交通建设中，环境保护工作越来越得到重视，使用低能耗、低污染的筑路材料也变得越来越有必要。

　　2国外研究现状

　　芬兰根据交通量的不同对常温沥青混合料以冷拌(10～20°C)温拌(40～80°C)进行分类。结合料为专门的不挥发性成分、低粘度沥青及有害物质。其常温混合料采用加水、加热同时进行的蒸汽加热方式的专用设备进行拌和;摊铺时，采用沥青摊铺机施工，除气温特别低的场合以外，一般只用一台压路机，常温混合料，铺装温度约60°C，初期辗压温度约40°C。常温混合料适用于双向交通量最大为3000辆/天的道路。施工完3个小时后即可达到开放交通所要求的使用强度，一周时间可达到最终强度。

　　日本在引进芬兰常温铺筑技术的同时，结合自己国内的交通、气候条件，研制出了在80°C以下可拌合与施工的沥青混合料这类常温混合料，主要应用了水发生的覆膜，作为一种润滑剂，在混合料制造时能节省一定的能源，并抑制CO 的排放量，降低拌和与施工温度。在日本这种混合料适用于双向交通量3000辆/日的道路。这种常温混合料的强度，没有应用以往常温混合料乳化沥青乳化剂的分解、粘结料所含轻质油分的挥发形式，而是以混合料中水分的蒸发来实现的。

　　日本开发的适用于日本的常温混合料有以下几个特征。

　　(1) 拌和、施工温度降低，短时间内强度就能产生，与芬兰的常温铺装技术相同，即利用水膜作为润滑剂，通过蒸发水分产生强度。

　　(2) 考虑到日本的气候地理条件、状况，对环境的影响，开发了新的特殊粘结料，不含有害成分。

　　(3) 水膜形成的水分，在石料加热后进行添加。

　　(4) 可就近使用当地石料。

　　(5) 混合料拌和运输，只需将通常使用的沥青混合料制造设备进行局部改造，即可使用。

　　(6) 与通常加热的沥青混合料相比，制造时产生的CO 排放量减少40%左右。

　　(7) 利用水作为润滑剂的机理，混合料的温度在10°C时仍可施工。

　　(8) 适宜压实的温度范围较广，便于压实，1台压路机即可碾压。

　　3国内研究现状

　　目前，我国大多数常温沥青混合料都采用溶剂型沥青、乳化沥青等作为结合料，此外也开发了一些低温沥青混合料，一般用于沥青路面的养护。在我国所指的常温沥青混合料的拌和温度多为当地气温，一般低于40°C。

　　3.1溶剂型常温沥青混合料。溶剂型沥青溶液通常是采用各种石油的组分来稀释粘稠沥青而配制成的液态沥青，即在粘稠沥青中掺入汽油、柴油、煤油等石油沥青稀释成液态。沥青溶液在常温下与矿料拌和为混合料，在其固体与液体的表面会发生一系列的作用及由两种物质之间的分子作用力产生的物理吸附;也有两种物质产生化学作用的化学吸附，它一般是沥青中的某些物质(如沥青酸)与矿料表面的金属阳离子发生化学反应生成沥青酸盐而在矿料表面构成化学吸附层的过程。

　　研究表明，溶剂型常温沥青合料，能够在矿料表面涂附一层较厚的沥青薄膜从而形成很强的粘结力而具有较高的强度。由于常温沥青混合料中使用的沥青比热拌沥青混合料中使用的沥青粘度要低很多，因此，在常温或较低的气温条件下施工，可以使结构层获得比热铺混合料更大的密实度。

　　3.2 乳化沥青型常温沥青混合料。乳化沥青型常温沥青即采用乳化沥青与石料拌和，并对摊铺的沥青混合料进行碾压加速破乳以便成型。不同离子类型的乳化剂应选择不同类型的石料，使得乳化沥青与石料能更好的裹附。

　　1993年12月河北省河间市交通局公路管理站使用溶剂型常温沥青混合料在沧州地区十几个市县的干线公路上修补坑槽3500㎡、路面脱皮800㎡，而且在冬季里使用效果也较好，但是到次年气温逐渐升高到25°C时，部分坑槽产生病害，坑槽补料变软，形成油包。

　　吉林省公路管理局研制的低温混合料，在120℃以上采用140号沥青与航空煤油、豆油掺配制成沥青混合液，拌制的低温沥青混合料可在-25°C用于沥青路面修补;东北林业大学采用分别在沥青中掺配柴油和煤油的两种方法研制低温沥青混合料;河北省河间市交通局管理站采用在120°C 100号沥青中掺加RM55号溶剂油，然后在其中添加植物油的方法制备低温沥青混合料。这些方法均是在室内加热沥青至一定温度(120°C～140°C左右)，这个温度范围一般比热拌沥青混合料的拌和温度低，且不需要对矿料进行加热。从环境保护角度看，在常温或低温下拌制沥青混合料，可大幅度降低CO 排量。

　　四川新巩固建材有限公司研制的ACMP常温改性沥青，采用化学改性，0°C至60°C下呈液态，密封存放3-5年不离析，稠度大，粘附性强，防水性好，有较强的回弹性，施工方便，可冷拌冷铺，大面积机械施工，可直接用传统沥青混凝土搅拌设备搅拌，对旧沥青路面修补效果较好。

　　4结论与展望

　　目前全世界能源资源紧张，而且使用传统的热拌沥青摊铺时产生的沥青烟气有较多且复杂的有害物质，对环境、人体有较大的影响，能够找到一种能在较低温度下既能拌合的沥青混合料也是一种趋势。现在普遍的常温沥青混合料在低温的时候有较好的路用性能，但是在气温比较高的时候容易变软出现车辙、推移、泛油等路面病害，使得常温沥青混合料适用范围较窄，高温稳定性是制约常温沥青混合料发展的关键性问题。在临时性设施、个别地方的路面病害治理(如坑槽)、气温较低的低等级路面有较好的效果。

　　参考文献

　　【1】张海涛，刘美爽;常温沥青混合料的理论研究;森林工程;2001年5月第17卷 第三期。

　　【2】袁宗泽，李岩;常温沥青混合料的特性及应用;河南科技;2010年8月上。

　　【3】沈忠良;常温沥青混合料修补路面坑槽;公路;1995年第5期。

　　【4】沥青混合料的环境保护对策，中交网。

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文章名称： 常温沥青混合料的现状与展望

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