温拌沥青混合料技术研究现状
- 格式:pdf
- 大小:197.33 KB
- 文档页数:2
温拌沥青混合料技术现状及存在问题摘要温拌沥青混合料(WMA)与传统的热拌沥青混合料(HMA)相比,因具有较低的拌合和压实温度,能源消耗低以及有害气体排放量少等优点而开始被重视。
本文通过分析温拌沥青混合料几种主要技术方法的原理和现状,以及温拌沥青混合料在应用过程中所存在的问题,来探究如何获取路用性能优良且具有环保性能的温拌沥青混合料。
关键词:温拌沥青混合料;技术方法;路用性能1引言传统的热拌沥青混合料在拌合、摊铺及碾压过程中需要较高的温度,因此在生产和施工过程中不仅需要消耗大量的能源,而且会排放大量的烟尘和有害气体,污染环境,且对施工人员身体造成伤害,这与现在所提倡的绿色发展和可持续发展是相悖的。
而冷拌沥青混合料所使用的原料为乳化沥青,在制备过程中采用了高速剪切的制备工艺,致使沥青产生分子链断裂、性能变差等问题。
尽管冷拌沥青混合料在抗老化、低耗能、环保方面具有一定的优势,但其路用性能较差,因此只能用于沥青路面的修补以及低交通量路面、中重交通量路面的下面层和基层。
所以,为了有一种沥青混合料兼具冷拌和热拌沥青混合料在拌合、摊铺及碾压过程中的优良性能而研发了温拌沥青混合料。
温拌沥青混合料是使用一种具有适当粘度的调和沥青,从而能在相对较低的温度下拌合、摊铺、碾压沥青混合料。
相对于HMA,WMA的拌和温度降低了10-50 0C,摊铺和碾压温度降低了300C 左右,而WMA的路用性能和HMA相比没有明显的降低;同时,由于WMA的生产温度较低而减少了能源消耗、降低了CO2等废气的排放量,减轻了沥青混合料拌合时的高温老化,增加了沥青路面的使用寿命。
2温拌沥青混合料技术2.1 沥青发泡技术:WMA-Foam两阶段温拌技术。
WMA- Foam在拌和阶段使用软胶结料和硬胶结料两种硬度不同的沥青材料,硬胶结料是以泡沫沥青的形式加入的。
根据要配制的调和沥青的针入度来确定软胶结料和硬胶结料的混合比率。
如果有需要,结合料中还可以加入抗剥落剂,以减少水损坏。
沥青混合料温拌技术的应用研究进展发布时间:2023-02-17T07:33:11.011Z 来源:《工程建设标准化》2022年10月19期作者:罗雪平[导读] 随着科学技术的发展,我国的沥青混合料温拌技术有了很大进展罗雪平广东华路交通科技有限公司广东广州 510420摘要:随着科学技术的发展,我国的沥青混合料温拌技术有了很大进展,采用一种新型液态温拌剂制备温拌沥青混合料,进行该类温拌沥青混合料组成设计时。
本文首先分析沥青混合料温拌技术,其次探讨温拌沥青混合料的路用性能,以供参考。
关键词:沥青;沥青混合料;温拌技术;节能;减排引言目前,沥青路面施工中常用的热拌沥青混合料在拌和过程中需要达到较高的温度(150~180℃).这样不仅消耗了能源,持续的高温加热还使得沥青老化程度更加严重,影响沥青路面的耐久性.同时会释放出一些有害气体,对从业人员的健康造成严重威胁。
为了降低高温加热的不利影响,温拌技术得到了越来越多的重视。
温拌技术是在温度相对较低的情况下进行拌和,一般为80~150℃.较低的拌和温度可以减少沥青在生产阶段的老化,同时能够减少排放、降低能耗、缩减能源与治污成本,符合我国绿色、循环、低碳的新型发展模式。
近年来,国内外对温拌技术的研究日益增多,相继出现了有机添加剂、沸石类、表面活性技术等多种不同作用机理的温拌技术。
随着温拌技术不断发展,温拌剂种类越来越多,不同温拌剂的降温效果及温拌剂对于沥青混合料路用性能的影响各有不同。
1沥青混合料温拌技术1.1发泡降黏类温拌技术沥青的发泡降黏类温拌技术可通过两种途径实现。
一是基于水发泡技术。
该技术是在高温沥青中通过喷嘴喷射一定量冷水,沥青的高温使得水从液态转变为气态,水蒸气的生成使沥青体积迅速膨胀(可膨胀5~10倍),体积的膨胀大大降低了沥青之间的摩擦,从而达到温拌的效果。
冷水不是水发泡技术唯一的选择,亦可以用乙醇或其他较低沸点的液体替代,但这会增加温拌沥青的生产成本。
温拌沥青混合料的应用现状及发展引言:目前,随着资源节约型及环境友好型社会的要求,热拌沥青混合料的应用局限性越来越大,主要表现在以下几方面:1)拌合及摊铺温度高,能耗高,施工过程中烟气粉尘排放量大,对施工现场人员的健康危害大;2)高温使得沥青初期老化比较严重,对混合料的路用性能和使用寿命不利;3)施工时需要较高温度,因此不宜在冬季或低温下施工,施工效率低。
而冷拌沥青混合料尽管能在常温下拌合,能耗低并且环保,但其路用性能差,一般只用于路面养护。
温拌沥青混合料能在较低的温度下拌合,克服了热拌沥青技术的缺点,并且路用性能良好,因而得到了道路建设者的青睐。
一、温拌沥青混合料研究与应用现状1、国外研究应用现状20世纪80年代~90年代,工业化发展迅猛,温室气体排放量急剧增加,世界各国越来越意识到节能环保的重要性,温拌沥青混合料技术(WMA)就是在这种大背景下产生的。
1995年,欧洲的Shell和Kolo-Veidekke公司首先研制出了WMA,并于1996年进行了现场试验。
早期的WMA路用性能良好,但生产成本较高。
1998年,Shell和Kolo-Veidekke公司改进了生产工艺,开始用泡沫沥青和软沥青来生产温拌沥青混合料,不仅保证了WMA的路用性能,而且降低了生产成本。
随后,欧洲和日本等国开始学习和引进WMA技术,并将其应用于工程实践,生产出了大量的WMA。
与此同时,温拌技术迅速发展,许多新的温拌技术被开发出来,温拌技术日益成熟。
2002年,美国道路工程方面的专家赴欧洲考察了WMA技术的应用与发展,次年在美国沥青路面协会(NAPA)的年会上重点提出WMA,2004年美国第一条温拌沥青混合料路面建设成功。
此后,温拌技术的发展如雨后春笋,极其迅猛,欧洲和美国开发出了多种温拌沥青混合料。
迄今为止,WMA技术有三大体系,数十种温拌沥青混合料技术。
2、国内WMA研究应用我国的温拌技术起步较晚,主要是学习和引进国外的先进技术进行应用和创新。
温拌沥青混合料技术综述发布时间:2022-10-11T07:46:06.150Z 来源:《建筑实践》2022年10期5月(下)作者:袁顺军[导读] 温拌沥青混合料作为一种节能环保型沥青混合料袁顺军重庆交通大学土木工程学院重庆 400074摘要:温拌沥青混合料作为一种节能环保型沥青混合料,近年来得到了道路工程界的广泛关注,它不仅可以减少对环境的污染,并且具有良好的路用性能,具有十分广阔的前景。
本文简介了温拌沥青混合料技术的发展历程,国内外研究现状及其特点。
阐述了有机添加剂降粘技术、泡沫沥青降粘技术、沸石降粘技术和表面活性剂降降粘技术这4类。
介绍了在其他方面的进展:温拌再生技术和温拌阻燃沥青路面技术。
关键词:道路工程;温拌沥青混合料;沥青发泡随着社会的发展与进步,热拌沥青混合料自身的缺陷越来越不符合资源节约型及环境友好型社会的发展和生态的要求[1]。
因此,如何降低沥青混合料的拌合温度、减少污染与能耗,已成为道路工程界研究人员共同关注热点。
温拌沥青混合料的出现为该技术难题提供了一种新颖、高效的解决思路。
基于此,本文地介绍了温拌沥青混合料的发展历程,阐述了制备温拌沥青混合料的新技术和新进展。
一、国内外温拌沥青混合料研究现状(一)国外发展自1995年温拌沥青混合料诞生,后经1997年德国沥青论坛会议、第一届悉尼国际沥青路面会议和巴塞罗那第二届欧洲沥青国际会议后WMA概念的提出以及三大主流温拌技术体系的形成,到目前温拌沥青路面的与日剧增。
进入21世纪以来,降低沥青拌合温度、减小沥青拌合粘度的方式不再单一,可以通过添加温拌助剂实现,因此,国内外学者研发了多种温拌助剂。
(二)国内发展2005年11月,我国第一条温拌沥青混合料路面在北京试铺成功。
它是由交通部公路科学研究院、北京路桥路兴物资中心、同济大学和美国Mead westvaco公司合作铺设的。
在2006年的夏天,上海市的第一条温拌沥青混合料试验路在虹口区新市路铺筑成功,拌和温度为120℃左右,摊铺温度大约95℃,施工中并未产生异味以及出现温度过高的情况。
温拌沥青混合料技术中外发展及现状分析【摘要】本文介绍了温拌沥青混合料技术的由来,阐述了温拌沥青混合料技术在欧洲、美国以及我国的发展历程,分析了温拌沥青混合料技术的发展现状。
【关键词】温拌沥青;混合料;发展现状1.温拌沥青混合料的由来早在20世纪90年代,欧洲等地不少国家签署了《京都议定书》,这些国家承诺将大量地减少温室气体排放,热拌沥青混合料(Hot Mix Asphalt,简称HMA)行业也是其需减少排放的目标之一。
在此期间,欧洲德、英等国家开展了温拌沥青混合料(Warm Mix Asphalt,简称WMA)的研究,其目的是通过降低沥青混合料的拌和与摊铺温度,达到降低沥青混合料生产过程中的能耗与CO2等气体及粉尘排放量的目的,同时保证温拌沥青混合料具有与热拌沥青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。
WMA可以降低沥青拌和时的粘度,在相同拌和效能下可以增加沥青对集料的附着,降低了青混合料生产及摊铺温度,与传统的热拌沥青混合料相比,其生产温度可以降低20~40℃。
WMA可以显著降低混合料生产过程中CO2气体、粉尘及有害气体的排放,既减少了对环境污染,又降低了对施工人员健康的危害程度。
2.WMA在欧洲的发展WMA首先由欧洲的Shell公司和Kolo-veidekke公司于1995年联合开发,并于1996年进行了现场试验。
在研制和使用初期,WMA是利用软沥青和乳化沥青来生产温拌沥青,这样生产出来的WMA虽然在性能上能和HMA相媲美,但生产成本却高出HMA20%。
为了降低成本,同时又不降低WMA 的性能,Shell 和Kolo-veidekke 在1998年开始用泡沫沥青和软沥青来生产温拌沥青,并制备WMA,这种WMA于1999年和HMA进行了现场对比试验,经过1年的春、冬季跟踪观测,WMA的使用性能良好。
因此,Shell 和Kolo-veidekke 在2000年的Eurobitumeê-Eu2roasphalt国际会议上第一次提出了WMA。
温拌阻燃沥青及其混合料技术研究与展望发布时间:2022-07-22T03:52:57.961Z 来源:《建筑实践》2022年第41卷第3月第5期作者:宋旭[导读] 近些年沥青路面建设与日俱增,沥青路面路用性能优异的同时宋旭重庆交通大学土木工程学院,重庆400074摘要:近些年沥青路面建设与日俱增,沥青路面路用性能优异的同时,存在拌和摊铺温度高且易燃等问题。
为了缓解这些问题,温拌阻燃沥青得到研究并投入实际使用。
研究者对温拌剂种类和温拌机理以及阻燃剂种类和特点进行了分析,也对温拌剂和阻燃剂之间的相互影响进行了阐述。
结果表明,目前国内外对温拌阻燃沥青技术的研究较为完备,该项技术能在不过多影响沥青混合料正常路用性能的前提下达到温拌阻燃的效果,但现阶段仍存在燃烧后烟雾有毒、价格较高等问题。
1 研究背景及意义1.1温拌沥青温拌技术,即沥青在相对低的温度下进行拌和碾压。
起初铺设的沥青路面大多采用热拌沥青混合料,此类沥青混合料性能高、稳定性好。
但热拌式沥青混合料在拌和过程中需要将拌和温度提高到150℃-180℃,能耗较大。
相关资料显示,1996年日本国内道路建设共排放CO2776万吨,其中绝大部分为制造热拌沥青混合料时所产生[1];且拌和温度过高会加速沥青在拌和过程中老化,缩短使用寿命。
为了契合绿色发展的理念,需调整沥青混合料制备及施工工艺,温拌技术随之而生。
1.2阻燃沥青由于沥青本身具有可燃性,在大量使用沥青作为路面材料的情况下,特别是在环境较为封闭的隧道中,发生火灾后烟雾难以散去,且沥青燃烧后产生有毒有害气体,会对隧道内人员的生命财产安全造成巨大威胁。
另外隧道内发生火灾也可能会对隧道内设施甚至隧道整体结构发生破坏,影响通行效率乃至中断交通,造成难以估计的损失。
在此现实基础下,开展对沥青材料的阻燃技术研究显得尤为重要。
2.国内外研究现状2.1温拌沥青及其混合料研究现状上世纪末,日本及欧洲等国家签订了《京都协议书》,限制空气中CO2的排放量[2];2003年南非修筑了第一条乳化沥青温拌混合料试验路段;目前主流温拌方式有:添加有机降粘剂降低沥青的高温黏度使得生产温度得以降低、添加表面活性剂使集料表面形成能抵消沥青黏结作用的结构性水膜从而降低沥青的拌和及压实温度、采用沥青发泡法即向高温沥青中加入少量水,二者剧烈反应形成沥青泡沫从而降低沥青黏度[3]。
温拌再生沥青混合料技术研究及发展摘要:温拌再生沥青混合料是当前道路养护工程的重点研究方向,其具有诸多优点,比如降低工程造价、废旧资源循环利用、节能减排等。
本文主要介绍了目前国内外温拌再生沥青混合料的应用研究,对当前不同温拌沥青混合料再生技术进行梳理,阐述了不同温拌再生技术机理,最后总结了当前温拌再生沥青混合料所面临的一些问题。
关键词:温拌再生沥青混合料;道路养护;再生技术;机理引言截至2020年末,我国高速公路总里程达16万km,其中超过90%都为沥青路面。
每年大量铣刨掉的废旧沥青混合料数量达到近220万t[1]。
路面再生沥青混合料根据再生温度有冷再生和热再生两种方式,冷再生沥青混合料强度普遍较低,在高等级公路养护过程中使用受到较大限制[2]。
热再生沥青混合料性能虽能达到预期,但存在沥青老化和沥青烟等问题,大面积推广使用同样面临诸多困难。
基于此,相关学者提出温拌再生沥青混合料技术,在降低拌和温度同时,保证再生沥青混合料施工和易性和路用性能。
1温拌再生沥青混合料研究现状发达国家由于对沥青路面应用和研究较早,温拌沥青混合料技术和再生沥青混合料技术相结合的研究课题应运而生。
美国益路温拌最初将适宜于表面活性剂类的温拌改性剂用于沥青路面再生,在应用的过程中,较原热拌再生沥青混合料,废旧料掺加比例由20%提升至30%,拌和温度较热拌降低20~30℃,并且再生沥青混合料路用性能能够满足实际使用要求[3]。
在国内,温拌再生沥青混合料技术研究也得到了较大的发展。
阮妨[4]等人通过室内大量的试验发现,不同的温拌技术其配合比设计方法和施工工艺与常规的沥青混合料存在较大不同,目前实体工程应用多参照热再生混合料技术,行业内对温拌再生技术未有较科学的指导。
季节[5]等人研究了在不同掺量条件下的热拌和温拌制备的沥青混合料的路用性能差异,发现同等条件下温拌再生的低温和水稳定性较差,但高温稳定性较好,主要原因是因施工和易性导致的空隙率偏大。
广东建材2009年第9期1前言传统的热拌沥青混合料(HMA)是一种热拌热铺材料,在拌和、摊铺及碾压时需要较高的温度,因而,在生产和施工的过程,不仅要消耗大量的能源,沥青产生热老化,而且还会排放出大量的废气和粉尘,影响周围的环境质量和施工人员的身体健康。
冷拌沥青混合料尽管在环保、能耗等方面有一定的优势,但由于其路用性能不稳定,一般只用于路面养护。
为了降低能源消耗和废气排放,人们开始研制一种新的高节能低排放型沥青混合料,即温拌沥青混合料(WarmMixAsphalt,WMA)[1]。
所谓WMA是一类拌合温度介于热拌沥青混合料(150~180℃)和冷拌沥青混合料(10~40℃)之间,性能达到(或接近)热拌沥青混合料的新的节能的沥青混合料。
目前国外已经有了WMA在各种沥青混合料中的应用,包括密级配沥青混合料、沥青玛蹄脂和多孔沥青混合料等。
国内从2005年以后才开始关于温拌沥青混合料技术的研究,其中交通部公路研究院在室内研究成果的基础上铺筑了温拌沥青混合料试验段,但国内在该方面的研究总体而言尚处于起步阶段[2,3]。
2国内外主要温拌技术2.1沥青-矿物法(Aspha-Min R)Aspha-MinR是德国Eurovia-Services公司的产品。
该方法采用一种合成沸石在沥青混合料拌合过程中将这种粉末状材料加入进去,从而在结合料中产生泡沫作用。
沸石是网状硅酸盐组合,在其结构中有巨大的空间可以容纳较大的阳离子(如钾、钠、钙离子等),甚至是相对较大的分子和阳离子群(如水分子),从化学角度讲,沸石其实就是一种含有较大量结合水的硅酸铝矿物(含水量一般在18%以上)。
此外,在沸石中,空间结构相互连通,并且可以根据种类的不同形成各种尺寸的较长、较宽的通道,这些通道可以使其中的离子和分子更容易地进出沸石结构。
在向沥青混合料中加入胶结料的同时加入As-pha-MinR,沸石内部容纳的水分子会在85~182℃时释放出来,从而导致胶结料体积膨胀增大并产生沥青泡沫效应,可以在较低的温度下增加沥青在集料表面的裹覆率,同时液相结合料中的发泡反应起到润滑剂的作用可以使沥青混合料在低温下具有可工作性。
常温沥青混合料的现状与展望摘要:常温沥青混合料是一种新的低排放高节能沥青路面材料,具有低污染、低耗能、施工简便、运输便捷等优点。
本文综述了目前国内外几种主要的常温沥青混合料的现状、特点及对常温沥青混合料的前景。
关键词:常温沥青混合料高温性能路面病害环境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。
温拌沥青混合料的应用技术研究
随着社会的发展,沥青、砂浆等混凝土路面建设材料被广泛应用于做路面建设,保护道路的安全和长久的使用。
但由于气候习惯的影响等因素,需要按照不同时间段采用不同的建设材料,以满足不同需求。
因此,温拌沥青混合料作为一种能够适应气候变化而开发出来的材料,得到了广泛的应用。
温拌沥青混合料是一种复合材料,它是一种模型异于传统沥青混合料的全新的高分子复合沥青混合料。
它由沥青、粉煤灰、矿渣、砂等填充料,碳黑、填充剂、油拌剂等复合而成,调整其物理性能后而受到使用。
温拌沥青混合料在路面施工中的应用有三大优点:首先,它具有良好的压实性,能够满足路面建设要求中的压实度;其次它可以调节路面热胀冷缩性能;最后它具有良好的抗水性能,可以更好地防止路面积水。
另外,温拌沥青混合料经过加工处理后具有良好的抗压性能和抗折性能,可以有效减少因自重或车辆压力造成的损伤,延长路面的使用寿命,减少修补维护的次数和成本。
因此,温拌沥青混合料也被广泛应用到路面改造、护林路和沟槽路等工程中。
在施工过程中,温拌沥青混合料的关键技术包括多种施工步骤,因此施工人员必须熟悉沥青混合料的性质,了解其合成、处理等流程,以保证激活施工过程中外力平衡并有效固定沥青混合料,从而达到超强路面栽培效果。
从而可以看出,温拌沥青混合料在保障路面安全性能方面有很大的作用,对于建设安全的路面环境起到了重要的保障作用,因此,对温拌沥青混合料进行详细的应用技术研究具有重要的现实意义。
综上所述,通过对温拌沥青混合料进行深入的应用技术研究,不但可以为改善当前路面施工和管理提供科学依据,而且也可以提高路面建设和维护的效率,最终实现安全持久的道路建设。
温拌沥青混合料技术浅析摘要:目前在我们国家的大多数沥青路面施工过程中采用的是热拌沥青混合料,热拌沥青混合料具有较好的路用性能,但是需要较高的施工温度。
这个过程会消耗掉大量的能源资源而且会产生大量有害气体。
为此提出了一种温拌沥青混合料技术,可以有效降低拌和和施工温度。
关键字:沥青混合料;温拌;降粘1 引言我们国家在很长一段时间内都是采用热拌沥青混合料技术,热拌沥青混合料具有较好的路用性能。
它需要较高的拌和和施工温度,如果施工环境温度较低的话也无法达到很好的效果。
另外在拌和和施工的过程中热拌沥青混合料会产生大量的有害气体,对环境造成污染同时也危害到了参与施工人员的身体健康。
温拌沥青混合料技术能很好的觉着热拌沥青混合料的这些问题。
通过一定的技术措施来降低沥青拌和时的粘度或者是增加沥青拌和时的比表面积,从而达到降低沥青温度的目的。
温拌沥青混合料能达到节能环保的目的。
普通的热拌沥青混合料的需要将沥青和集料加热到较高温度,摊铺和碾压过程中的温度也在120℃左右。
通过采用温拌沥青混合料技术可以使得拌和和碾压温度降低30-60℃。
从而达到了节能减排的目的。
2 国内外发展现状2.1 国外概况国外的研究人员在上世纪90年代就最先研制提出了温拌沥青混合料技术,当时的技术措施是通过降低沥青的粘度的方式来降低沥青混合料拌和时的温度。
同时得到的温拌沥青混合料的各项路用性能也能达到热拌沥青混合料的性能标准。
在随后的欧洲学术会议上正式提出了温拌沥青混合料技术。
通过实际的铺筑试验段返现,温拌沥青混合料具有良好的路用性能。
欧洲和日本开始大规模引进温拌沥青混合料技术,并在随后的几年里铺筑了大量的温拌沥青混合料路面。
目前欧洲的温拌沥青混合料使用量已经达到了三万吨以上。
但从减少温室气体排放方面讲将会降低15%左右。
2.2 国内概况国内对温拌沥青混合料技术的研究虽然起步较晚,但是通过不断引进国外先进的技术也取得了较大的进步。
2005年我国采用高浓度的乳化沥青进行了温拌沥青混合料路面的铺筑,实际通车来看取得了很好的效果。