行業(yè)資訊
泡沫溫拌瀝青混合料技術(shù)
溫拌技術(shù)的發(fā)展
溫拌技術(shù)最早于1995年由Shell和Kola Veidekke研制開(kāi)發(fā)；1997年由歐盟、日本等主要發(fā)達(dá)國(guó)家推動(dòng)形成的京都議定書(shū)，要求溫室氣體排放在20年中降低5.2%，在政策面的強(qiáng)力推動(dòng)下，溫拌技術(shù)在歐洲迅速進(jìn)入推廣應(yīng)用階段；2000年第一屆國(guó)際瀝青路面大會(huì)上，第一次正式報(bào)道溫拌技術(shù)，此后世界各國(guó)開(kāi)始大力研究、應(yīng)用溫拌技術(shù)，迄今為止，已有三大類(lèi)數(shù)十種溫拌瀝青混合料技術(shù)。
作為公路大國(guó)的美國(guó)在2002年考察歐洲溫拌瀝青混合料技術(shù)后，美國(guó)瀝青路面協(xié)會(huì)（NAPA）、美國(guó)聯(lián)邦公路局（FHWA）委托美國(guó)國(guó)家瀝青技術(shù)中心（NCAT）開(kāi)展溫拌技術(shù)研究，此后，美國(guó)溫拌瀝青混合料所占比例迅速增加，至2014年溫拌比例達(dá)到32.3%，其中機(jī)械發(fā)泡溫拌技術(shù)應(yīng)用比例一直維持在80%以上。
2014年8月，蘇交科集團(tuán)股份有限公司在南京組織召開(kāi)了泡沫溫拌瀝青技術(shù)交流會(huì)，中美兩國(guó)專(zhuān)家學(xué)者圍繞泡沫溫拌瀝青技術(shù)開(kāi)展了深入的交流，促進(jìn)了該技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展。
泡沫溫拌技術(shù)優(yōu)勢(shì)
近年來(lái)，我國(guó)公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域圍繞綠色低碳、耐久環(huán)保瀝青路面技術(shù)開(kāi)展了大量的創(chuàng)新與突破，泡沫溫拌瀝青技術(shù)由于生產(chǎn)方便、高效快速、無(wú)需額外添加劑等優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
◆減少煙氣排放30~90%，提高空氣質(zhì)量，改善作業(yè)環(huán)境。
◆減少能源（燃料）消耗20%左右，節(jié)約施工成本。
◆不需要添加劑，僅需瀝青質(zhì)量1~2%的水，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。
◆路面施工和易性增強(qiáng)，路面更易壓實(shí)，降低施工季節(jié)影響。
◆降低拌合溫度，減少了瀝青的瞬時(shí)老化，鋪筑路面耐久性更好。
瀝青發(fā)泡技術(shù)原理
泡沫溫拌混合料生產(chǎn)過(guò)程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)莫過(guò)于瀝青的發(fā)泡。將少量的水加入到熱瀝青中，熱瀝青與冷水表面發(fā)生能量交換，將水滴加熱至100℃，水分蒸發(fā)，水蒸氣進(jìn)而包裹在瀝青中。此時(shí)瀝青膨脹發(fā)泡，瀝青體積暫時(shí)增大，使得瀝青粘度下降。
瀝青發(fā)泡工藝參數(shù)
對(duì)瀝青發(fā)泡效果的評(píng)價(jià)，主要采用膨脹率和半衰期兩個(gè)指標(biāo)。其中膨脹率指發(fā)泡體積倍數(shù)；半衰期指體積縮減至一半所用時(shí)間。試驗(yàn)選擇的發(fā)泡條件要求膨脹率盡可能大，半衰期盡可能長(zhǎng)。
通過(guò)改變發(fā)泡溫度、用水量和水溫，確定膨脹率與半衰期的變化關(guān)系，尋找最佳的發(fā)泡效果。通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)分析確定瀝青發(fā)泡的關(guān)鍵影響因素，建立多參數(shù)交互影響數(shù)學(xué)模型，得出某改性瀝青最佳發(fā)泡條件為：瀝青加熱溫度160℃、最佳用水量3%、加水溫度30℃。
瀝青發(fā)泡設(shè)備
國(guó)內(nèi)相關(guān)設(shè)備廠商研發(fā)了多種泡沫溫拌設(shè)備，包括徐工集團(tuán)開(kāi)發(fā)的XFP系列泡沫溫拌瀝青設(shè)備、南方路機(jī)開(kāi)發(fā)的NFLG泡沫瀝青溫拌設(shè)備、山東路科的泡沫瀝青溫拌設(shè)備等。目前，滄州市政引進(jìn)的美國(guó)Meeker泡沫瀝青溫拌設(shè)備應(yīng)用較為廣泛。
瀝青發(fā)泡設(shè)備具有體積小，重量輕，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，安裝后，不影響熱拌瀝青混合料拌和設(shè)備正常生產(chǎn)。同時(shí)，發(fā)泡設(shè)備匹配性強(qiáng)，能與各種產(chǎn)量、類(lèi)型的瀝青混合料生產(chǎn)設(shè)備相匹配。
泡沫溫拌瀝青混合料性能評(píng)估重點(diǎn)
在混合料生產(chǎn)溫度降低30℃條件下，泡沫溫拌瀝青混合料的體積指標(biāo)、路用性能，如水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性均滿(mǎn)足熱拌瀝青混合料技術(shù)要求，與熱拌瀝青混合料性能相當(dāng)。
由于泡沫溫拌瀝青混合料生產(chǎn)溫度低于熱拌瀝青混合料，還需評(píng)估溫拌瀝青混合料的和易性、裹覆性與可壓實(shí)性。
壓實(shí)性
反映溫拌瀝青混合料的降溫幅度，采用降溫壓實(shí)比方法，旋轉(zhuǎn)壓實(shí)比率≤1.25。
工程應(yīng)用
徐州G104大修養(yǎng)護(hù)工程，采用MEEKER發(fā)泡設(shè)備對(duì)拌合站進(jìn)行改造，瀝青發(fā)泡參數(shù)為：發(fā)泡用水量3%，發(fā)泡溫度160度。混合料生產(chǎn)溫度控制條件為：集料加熱溫度155℃，混合料拌合溫度150℃，現(xiàn)場(chǎng)攤鋪溫度135℃。
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)排放測(cè)試，泡沫溫拌瀝青混合料在拌和生產(chǎn)過(guò)程中所排放的有害氣體大幅降低，與溫室氣體相關(guān)的二氧化碳和氮氧化合物氣體的排放分別下降61.5%和73.5%；二氧化硫和煙塵的排放量分別下降74.6%和53.8%。
采用泡沫溫拌瀝青技術(shù)，每噸混合料可比相應(yīng)的熱拌瀝青混合料節(jié)約重油1.21kg，節(jié)能18.8%。同時(shí)，采用泡沫溫拌技術(shù)，每噸混合料與添加劑類(lèi)溫拌混合料相比可降低30元。
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