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沥青温拌剂
沥青温拌剂

温拌剂.jpg


一、温拌沥青技术简介

所谓温拌沥青混合料(Warm Mix Asphalt,简称WMA),就是通过一定的技术措施,使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工,同时保持其不低于HMA的使用性能的沥青混合料技术,也称为温拌沥青技术。其技术关键是在不损伤HMA路用性能的前提下如何降低沥青在较低温度下的拌和粘度。目前,国际主流温拌技术主要通过外加材料降低沥青混合料的高温粘度来实现。同时,先进的温拌沥青技术完全可以使温拌沥青混合料达到热拌沥青混合料的性能,但由于其较低的拌和及压实温度,使其与热拌沥青混合料相比还有许多优点。

(1) 降低拌和成本。由于拌和温度下降10~60℃,石料加热温度、沥青保温温度下降。燃油成本下降20%~50%。拌和和裹覆难度下降,拌和能耗和机械损耗也相应下降。

(2) 降低了沥青混合料生产能耗、减轻老化,改善路用性能。温拌沥青混合料的拌和温度介于热沥青混合料和冷沥青混合料之间,拌和温度一般保持在100~120℃,摊铺和压实路面的温度为80~90℃,相对于热拌沥青混合料,温度降低了30℃左右,相当于生产1t混合料将节省1~1. 5 kg燃油,即与热拌沥青混合料相比可节约30%的能源消耗。研究显示,当温度高于100℃时,沥青温度每提高10℃,其老化速率将提高1倍,而温拌沥青混合料工作温度的降低,显著降低了沥青混合料的老化现象,从而可以增加路面的使用寿命。

(3) 减少有害气体以及粉尘的排放量,降低环境污染、改善工人工作环境质量。单位混合料成品的燃油消耗减少,本身就会显著降低拌和过程当中的有害气体和温室气体的排放;由于拌和温度的下降,沥青混合料在拌和到现场压实的整个过程中产生沥青烟雾粉尘污染均会明显减少。在摊铺过程中,基本可以实现无烟尘作业。工人劳动条件显著改善,沥青路面对工人健康损害减轻;同时,混合料拌和沥青路面作业对道路沿线居民的生理影响也显著减少。

用温拌沥青技术,路面在施工时可节省加热燃油20%到30%,可使二氧化碳排放减少46%,一氧化碳减少约2/3,二氧化硫减少40%,氧化氮类气体减少近60%,而摊铺时产生的有毒的“沥青烟”,能减少达80%,这在很大程度上保护了环境和施工技术人员的身体健康。

(4) 延长施工季节,增加沥青路面施工的灵活性、便利性。由于料温与环境温度的差异缩小,温拌沥青混合料的储运过程中降温速率下降,允许储存时间和运输时间均显著延长。温拌沥青混合料卸车时料车底部因低温产生粘结和混合料粘料车现象也显著减少。

(5)降温速率减缓,混合料的可压实时间显著延长,压实更有保障;同时,更易于边角和补救位置的手工操作;温拌混合料对路表和环境温度的要求相对低,路面施工季节和日施工时间延长,比热拌更适合夜间施工。

(6) 延长沥青混合料拌和设备使用寿命,降低设备使用成本。由于生产温度的降低,混合料生产过程中对钢铁制的生产设备的损耗也相应降低,可以延长设备使用期,降低成本;另外,温拌沥青混合料的生产备料或余料,均可灵活而有效地存储较长时间,增加了生产能力,降低了有关厂家的设备损耗;同样,沥青拌和厂家的产品使用范围也随之扩大,温拌沥青混合料一旦铺设完成,路面就可迅速投入使用,使工期提前。

(7)较快的开放交通。由于温拌混合料完成压实后,其温度已经处在较低水平,在碾压完成后可以较快的开放交通从而减少施工作业对交通的干扰。




二、温拌沥青应用技术指南

XT-W1(液体)温拌沥青应用技术指南(添加量推荐为沥青用量的5%)

(一)、实验室使用方法

将沥青加热到流动态(普通沥青约为140℃,改性沥青约为160℃),按沥青量的10%加入XT-W1(实验室条件温拌剂挥发的较多因此和施工添加量不同,根据放置的时间调整添加量,放置时间越长需要添加的越多),人工搅拌均匀(约3min)即可使用(有条件时可采用简单剪切工艺,500转/min低速搅拌5min)。加入XT-W1后的沥青混合料的拌和及相应的试件成型温度均降低约30℃(具体温度可根据基质沥青材料绘制粘温曲线、混合料成型试验等进一步确定),其他不变。

(二)、温拌沥青的现场制作工艺

XT-W1温拌技术与普通热拌沥青混合料的施工环节基本相同,其主要差别在于比相应的热拌混合料的沥青加热、集料加热、拌和、摊铺及碾压等各环节温度降低30℃左右(具体可根据项目使用的基质沥青材料绘制粘温曲线),除温拌剂添加设备需增加同步计量泵和喷散装置外其他主要施工机械、工艺流程和路面成品质量控制无需做改变。将XT-W1温拌改性剂通过同步计量泵均匀喷洒到沥青拌合设备中制成温拌改性沥青混合料。


XT-W2(固体)温拌沥青应用技术指南(添加量推荐为沥青用量的4%)

(一)、XT-W2实验室使用方法

将沥青加热到流动态(普通沥青约为140℃,改性沥青约为160℃),按比例加入XT-W2,人工搅拌均匀(约5min)即可使用(有条件时可采用简单剪切工艺,500转/min低速搅拌5min)。加入XT-W2后的沥青混合料的拌和及相应的试件成型温度均降低约30℃(具体温度可根据基质沥青材料绘制粘温曲线、混合料成型试验等进一步确定),其他不变。

(二)、XT-W2温拌沥青的现场制作工艺

XT-W2温拌沥青采用“湿法”工艺进行改性,即将XT-W2温拌改性剂先加入沥青灌中制成温拌改性沥青,形成均匀的稳定体系后随时使用。XT-W2温拌改性剂为粉末状颗粒,与沥青相容性好,投入沥青中经低速搅拌后即能够迅速溶融分散,制备工艺简单,操作方便。

(三)、XT-W2温拌沥青混合料施工工艺

XT-W2温拌技术与普通热拌沥青混合料的施工环节基本相同,其主要差别在于比相应的热拌混合料的沥青加热、集料加热、拌和、摊铺及碾压等各环节温度降低30℃左右(具体可根据项目使用的基质沥青材料绘制粘温曲线),主要施工机械、工艺流程和路面成品质量控制无需做任何改变。






XT-W3(含有结晶水的粉状固体)温拌沥青应用技术指南(添加量推荐为沥青用量的6%)

在沥青混合料拌和过程中,将这种粉末状材料加入进去,从而使沥青产生连续的发泡反应。泡沫起到润滑剂的作用,从而使混合料在较低温度下具有可拌和性。XT-W3中含有20%的结晶水,在85℃以上时水分散失出来,从而使沥青发泡。通过添加XT-W3 路用和建筑用沥青混合料能在极低的温度下拌和处理、比热拌沥青能降低约30度。因此在沥青混合料生产时能源消耗得到了显著的降低。XT-W3的使用明显地降低了拌和过程中二氧化碳(CO2)、氧化氮(NOx)以及可挥发的有机物的排放量,也可大大地减少铺筑过程中尾气的排放。

由于低的铺装温度和明显减轻了的气味危害使施工处的工作条件得到了巨大的改善。另外,得到降低的铺装温度使那些时间紧迫的工程能快速地交付使用。

此外,在进行沥青混合料再生时以及在有严酷天气情况的地区也可将XT-W3作为辅助材料投入使用。以它的供货形式XT-W3不仅可以很简单地操作,而且可以与所有类型的结合料混合使用。XT-W3不需延长拌和时间和可保证设备的全负荷运转。

低温沥青混合料作用 :

●为环保做贡献,降低二氧化碳(CO2)、氧化氮(NOx)以及可挥发的有机物的排放

●改善工作条件

● 节能和优化资源

● 延长混合料使用寿命

●通过低的拌和铺装温度优化拌合设备和摊铺设备

● 通过已铺混合料的快速冷却缩短交通开放时间

XT-W3的其他优点:

1.能与所有普通的结合料和混合料类型使用

2.简单的操作方法以及稳定的储存

3.简单的添加

4.无需额外的沥青罐

5.无需延长拌和时间

6.手动铺筑含有XT-W3的低温沥青混合料也是毫无问题的

7.没有改变沥青软化点、提高了和混合料的使用性能

热拌沥青混合料中XT-W3的使用:

除了众所周知在温拌沥青混合料中的使用过去XT-W3也一直作为加工辅助用在热拌沥青混合料中。使用情况:

- 低的外部温度

- 远的供货地区以及长的等待时间

- 高稳定性结合料和混合料类型/薄层

三、温拌沥青主要技术指标一览



四、温拌沥青的适用场合

结合热拌沥青混合料缺陷与温拌沥青混合料优点与特性的分析,温拌沥青技术的适用场合如下:

l 对碳排放及有害气体排放限制严格、节能环保要求高的重点工程项目

l 隧道沥青路面等热拌烟尘对人体危害较大的沥青路面项目

l 居民区附近等烟尘对人体危害较大的沥青路面

l 低温季节以及寒冷地区等需要延长沥青路面施工季节的项目

l 减少沥青在施工过程中的老化、以延长沥青混合料长期路用性能的项目

l 改性沥青高温粘度较大、超薄沥青罩面降温较快等导致压实困难的沥青路面

l 沥青路面集中厂拌再生等防止回收沥青再次严重老化的项目

l 应用橡胶沥青等温度过高、导致燃料过度增加及排放骤增的沥青路面


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