基于路用性能的温拌沥青技术研究综述

基于路用性能的温拌沥青技术研究综述

蔡久明

（重庆交通大学 土木工程学院，重庆  400074）

摘 要：温拌沥青技术是一种高效节能、低排放的沥青路面技术，它具有大大降低沥青混合料生产能耗、减少废气和粉尘排放的优点。通过降低黏度以增加沥青混合料的流动性，在不影响沥青性能的情况下使温度降至100℃左右，同时减少了温室气体排放、降低了能源燃烧、改善了工作条件。如今温拌技术已趋于成熟，更多学者着手于对其微观性能的研究和与其他外掺剂混合的性能研究。本文从温拌沥青混合料的发展现状和存在的问题等方面进行考虑，综合分析了Sasobit温拌剂、Thiopave温拌剂和WMA温拌剂对沥青高温性能、低温性能、水稳定性能、抗疲劳性能、抗老化性能等方面的影响，然后比较了添加其他改性剂后对沥青路面性能的改善情况，并得出相关结论，为工程选择提供参考。

关键词：温拌沥青技术；沥青性能；Sasobit温拌剂；Thiopave温拌剂；WMA温拌剂

0引 言

传统热拌沥青因其施工温度高，在消耗能源的同时产生大量烟气排放。近年来，全球环境正在急剧恶化。随着经济发展和人口增长，环境污染十分严重，烟气污染日益突出，固体废物污染亟待解决。2016年京都议定书通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》明确，要努力实现污染物排放和排放总量达标，并实施计划，实现所有工业污染源达标。

目前主要的温拌沥青技术有三种：降黏性温拌技术、发泡降黏温拌技术和表面活性温拌技术，这三种温拌技术以不同的工作原理来达到降温目的。本文对Sasobit温拌剂、Thiopave温拌剂和WMA温拌剂的高温性能、低温性能、水稳定性、抗疲劳性能、抗老化性能等方面的特点进行了综合分析，对比各种温拌剂的优缺点，得出相关结论，为工程选择提供参考。

1温拌剂简介

1.1Sasobit温拌剂

Sasobit合成蜡是南非沙索公司的产品，是一种长链脂肪族烃，从煤制天然气中提取，化学成分为分布较窄的合成饱和烃。Sasobit中碳氢化合物的主要链长大约有40～115个碳原子，天然沥青蜡的链长大约有22～45个碳原子[1]。较长范围的链长增加了塑性极限，并且增加了沥青胶结料的粘度，从而使沥青达到降黏的效果。Sasobit的熔点约为100℃作用，在温度高于116℃时会完全熔于沥青胶结料中。除了熔点作用外，另外，蜡降低了剪切粘度，使沥青混合物的施工温度降低了20 ~ 30℃[2-3]。

1.2Thiopave温拌剂

Thiopave温拌剂是壳牌生产的Thiopave颗粒，其主要成分为硫磺颗粒，硫磺含量为99.4%。为了抑制烟雾的产生和使其具有良好的和易性，其中含有微量烟雾抑制剂和增塑剂。

在沥青混合物中Thiopave的作用主要是Thiopave和沥青，Thiopave和骨料的作用。Thiopave粒子与沥青的相容性很好。Thiopave一起沥青，接连被加热的石头中，再加上沥青混合物混合，沥青混合物中Thiopave粒子均匀分布,使部分Thiopave沥青作为稀释剂，使得沥青胶结料的黏度降低；Thiopave的一部分分散在柏油路上。随着温度的降低，溶解的东西和分散的东西结晶化，提高了混合物的高温稳定性。

2 温拌沥青混合料的发展现状

近年来，温拌沥青混合料的发展突飞猛进，2007年到2010年仅4年的时间，其用量就增加了将近4倍，到2011年混合料数量已达到54万吨，远远超出了业界的预期。温拌沥青混合料的技术也越来越成熟，添加剂种类已经有几十种，温拌沥青混合料的发展前景十分广阔。温拌技术始于 2002年，2004年美国修建了世界上第一条温拌沥青混合料路面，从而开启了温拌技术的新纪元。

3温拌剂对沥青性能的影响

3.1  Sasobit温拌剂

3.1.1高温性能

Sasobit对沥青高低温性能的影响可通过三大指标试验、DSR、BBR等试验进行探究。张锐[5]等人对添加Sasobit的沥青性能进行分析。通过针入度、软化点试验，分析了沥青性能。结果分析加入Sasobit后，改性后沥青具有良好的高温性能。

3.2  Thiopave温拌剂

3.2.1  高温性能

从动稳定度试验结果可以看出，温拌再生沥青混合料的动稳定性数量随着Thiopave温拌剂含量的增加而减少，车辙深度减小，动稳定性增加。说明随着Thiopave温拌剂含量的增加，混合料的耐高温车辙性能逐渐提高。

3.2.2  低温性能

采用相同的沥青混合料配方，制备不同Thiopave温拌剂含量的马歇尔试件，评价其低温性能。实验结果表明：随着Thiopave含量的增加，混合料的劈裂强度增大，垂直变形量逐渐减小；结果表明，Thiopave温拌剂的加入提高了混合料的模量和强度，但低温变形能力略有降低。

3.2.3水稳定性能

采用相同的沥青混合料配比制备了不同Thiopave含量的马歇尔试件。采用浸水马歇尔稳定性试验和冻融劈裂试验研究了

Thiopave改性沥青混合料的低温抗裂性能。随着Thiopave添加量的增加，浸水马歇尔稳定度逐渐增加，浸水残留稳定度逐渐降低。

5结语及建议

道路性能需要长期跟踪和评估。目前，温拌沥青混合料的应用主要受到成本的增加和长期性能的不确定性的阻碍。

社会不断发展的同时，人们对于环境保护的意识也越来越强烈。在保证路用性能的同时减少对原材料的消耗，降低对环境的污染，是当今道路工程界的热点课题。而作为一种节能环保型的道路材料，温拌沥青技术给人们提供了新的思路方法。随着时代的发展，温拌沥青混合料必定有更广阔的发展前景。

参考文献

[1]Zhao G J, Guo P. Workability of Sasobit Warm Mixture Asphalt[J]. Energy Procedia, 2012, 16:1230-1236.

[2]Yan K Z, Xu H B, Zhang H L. Effect of mineral filler on properties of warm asphalt mastic containing Sasobit[J]. Construction & Building Materials, 2013, 48:622-627.

[3]Kheradmand B, Muniandy R, Hua L T, et al. A Laboratory Investigation on the Rheological Properties of Aged and Unaged Organic Wax Modified Asphalt Binders[J]. Liquid Fuels Technology, 2015, 33(7):757-764.

[4]Qin Q, Farrar M J, Pauli A T, et al. Morphology, thermal analysis and rheology of Sasobit modified warm mix asphalt binders[J]. Fuel, 2014, 115(115):416-425.

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