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摘要：介绍了现行制备温拌沥青混合料的主要技术途径以及其优缺点，并对温拌沥青混合料技术的环保效益进行了分析。
关键词：温拌沥青混合料优缺点环保效益
传统的热拌沥青混合料HMA（Hot Mix Asphalt)由于其要求的施工温度很高，在生产过程中需要将沥青和集料加热到很高的温度，这不仅要消耗大量的能源，而且在生产和施工的过程中还会排放出大量的废气和粉尘，严重影响周围的环境质量和施工人员的身体健康。为了弥补HMA的不足，人们研制出了温拌沥青混合料WMA（Warm Mix Asphalt)这种新的环保节能产品。所谓WMA就是通过一定的技术措施，降低沥青的粘度，从而使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工，同时保持其不低于甚至高于HMA的使用性能的沥青混合料技术。
1 当前国际上制备温拌沥青混合料的主要技术途径
1.1 沥青矿物法（Aspha-Min）。采用的矿物是一种合成沸石。在沥青混合料拌和过程中将这种粉末状材料（大约0.3%）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（120～130℃）下具有可拌和性。Aspha-Min是德国Eurovia Services GmbH公司的产品，为白色粉末，会在85～182℃的温度范围内分解。在混合料拌和过程中，将Aspha-Min与沥青胶结料一起添加，此时会产生非常细微的水分喷雾。这就会引起沥青混合料的产生体积膨胀，从而產生沥青泡沫并提高了沥青在低温时的工作性能和集科裹附性能。
1.2 泡沫沥青温拌法（WAM-Foam）。将软质沥青和硬质泡沫沥青在拌和的不同阶段加入到混合料中。第一阶段将软质沥青加入到温度为110～120℃的集料中进行拌和以达到良好裹附。第二阶段将极硬的沥青泡沫化后加入到预拌的混合料中在进行拌和。
1.3 有机添加剂法（Sasobit）。该方法是将软质结合料和硬质泡沫结合料在拌和的不同阶段加入到混合料中。WAM-Foam是由位于英国伦敦的壳牌国际石油公司和位于挪威奥斯陆的Kolo-Veidekke公司共同开发的产品。该方法的第一阶段是将温度为100～120℃的软质结合料加入到集料中进行拌和以达到良好裹附。在第二阶段，将极硬的结合料泡沫化后加入到预裹附的集料中。这样，软质结合料和泡沫化的硬质结合料都起到降低结合料粘度的作用从而实现良好的工作性，得到最终满足需要的沥青混合料。
1.4 乳化沥青类温拌技术（EWMA）。EWMA的研发分为两个阶段：
第一阶段为07年前，是将一种特殊的高浓度（固含量为70%左右）乳化沥青替代普通热沥青进行混合料拌和，其拌和温度为100～130℃，施工所需设备和施工工艺与热拌沥青混合料基本相同。
第二阶段为07年起，采用的方法是不再生产乳化沥青，而是将皂液浓缩液直接加入搅拌锅进行沥青混合料拌和，其拌和温度也为100～130℃，施工所需设备和施工工艺与热拌沥青混合料基本相同。
前三类温拌技术主要是在欧洲有所应用，由于其技术为各方单独拥有，更为详细的技术细节尚处于保密阶段，并且由于这三种方法没有克服成本高、生产复杂等缺点，所以至今没有实质性进展。而第四类技术则是一项开放的技术，近两年己在南非、美国、加拿大以及中国铺筑了多条试验路，路用效果正在进一步观察中。
2 温拌沥青混合料技术的优缺点
2.1温拌沥青混合料技术的优点
温拌沥青混合料由于其较低的拌和及压实温度，使其与热拌热铺沥青混合料
相比有许多显而易见的优点：
（1）较低的拌和及摊铺温度，会大量减少烟熏及其他有害的散射物质，这将极
大的减轻混合料生产过程中可能对人造成的潜在伤害，维护施工建设人员的身体
健康。图1是国外的一组HMA和WMA生产现场的对比照片，我们可以明显的看出在WMA生产现场的可见烟雾少得多：
图1 HMA与WMA生产现场的烟雾排放状况比较
（2）降低能源消耗：有资料显示，WMA的拌和温度可以比HMA降低15～30℃，燃料消耗则可减少30%左右。这对我国这样的能源短缺的能源消耗大国而言，
具有重要的意义。
（3）较低的生产设备损耗，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。
（4）减小沥青胶结料在生产过程中的老化，改善路用性能：据研究显示，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。
（5）较快的开放交通：由于WMA在摊铺和压实时温度较低，在碾压完成后可
以较快的开放交通。
（6）延长施工季节，在较冷的气候条件下也可以施工。
（7）起助碾作用，使较硬的混合料能够便于碾压密实。
2.2 温拌沥青混合料技术的缺点
当然，相对于热拌沥青混合料而言，温拌沥青混合料有其不足的地方，主要表现在：
（1）对于可预见的将来，温拌沥青混合料技术的优点只有通过专有产品才能实现，而且可能会带来额外费用。
（2）一些技术提高了车辙敏感性。
（3）由于胶结料老化的减弱，车辙随着生产温度的降低有增大的趋势。
（4）较低的生产温度也许会使潮湿损坏的可能性增大，因为集料没有完全烘干。
（5）一些过程或者添加剂需要改进工厂设备或生产条件，燃料的节省并不能完全弥补增加的费用。
3 温拌沥青混合料技术的环保效益
沥青混合料生产过程中，能量消耗主要用于集料的加热，由于温拌沥青混合料的拌合温度比普通热拌沥青混合料低30℃～50℃，因此可明显节约能源消耗并降低环境污染。
集料加热过程中的能耗数量主要与集料物理性质（如比热）、含水量等因素有关。如果假定集料的比热不变，那么集料加热过程中的能耗与温度成正比。但当集料加热温度超过100℃后，由于集料中水分的蒸发，需要的能量也会增加。石料加热过程中吸收的热量可简单按下式计算：
Q=Cm(T2-T1)
式中：Q——石料吸收的热量，kJ；
C——石料的比热，kJ/（kg. K）；
m——石料的质量，kg；
T2-T1——石料温度的变化，K。
一般石料的比热为0.8～1.0kJ/（kg. K），如花岗岩比热为0.920kJ/（kg.K）。通常，温拌沥青混合料的集料加热温度为100℃～140℃，比常规的热拌沥青混合料的集料家人温度低30℃～50℃。按照上式计算，每吨沥青混合料可节约热量30～50MJ。燃料油的热值约为42000kJ/kg，假设燃料完全燃烧，所释放的热量完全并石料吸收，那么理论上加热每吨石料可以节约燃料1kg。但实际上，由于加热时间的缩短、辐射损失的热量减少，燃料节约量可能会更多。如德国研究数据表明，每生产1t热拌沥青混凝土需消耗8L燃料油，如拌合温度降低30℃～35℃，则可节约燃料有2.4L/t。
4 结语
温拌沥青混合料在沥青混凝土路面施工中的作用是显而易见的，当前，中国道路工程建设正处于快速发展时期，将修建大量的公路、高等级公路、城市道路和桥梁,采用温拌沥青混合料代替传统的热拌沥青混合料必将带来巨大的社会经济效益。
参考文献
[1]李志峰，黄卫明，钮凯健，温拌沥青混合料拌和技术及其性能研究[J]
[2]侯月琴，温拌沥青混合料性能研究[D]
[3]严世祥，温拌沥青混合料的应用技术研究[D]
关键词：温拌沥青混合料优缺点环保效益
传统的热拌沥青混合料HMA（Hot Mix Asphalt)由于其要求的施工温度很高，在生产过程中需要将沥青和集料加热到很高的温度，这不仅要消耗大量的能源，而且在生产和施工的过程中还会排放出大量的废气和粉尘，严重影响周围的环境质量和施工人员的身体健康。为了弥补HMA的不足，人们研制出了温拌沥青混合料WMA（Warm Mix Asphalt)这种新的环保节能产品。所谓WMA就是通过一定的技术措施，降低沥青的粘度，从而使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工，同时保持其不低于甚至高于HMA的使用性能的沥青混合料技术。
1 当前国际上制备温拌沥青混合料的主要技术途径
1.1 沥青矿物法（Aspha-Min）。采用的矿物是一种合成沸石。在沥青混合料拌和过程中将这种粉末状材料（大约0.3%）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（120～130℃）下具有可拌和性。Aspha-Min是德国Eurovia Services GmbH公司的产品，为白色粉末，会在85～182℃的温度范围内分解。在混合料拌和过程中，将Aspha-Min与沥青胶结料一起添加，此时会产生非常细微的水分喷雾。这就会引起沥青混合料的产生体积膨胀，从而產生沥青泡沫并提高了沥青在低温时的工作性能和集科裹附性能。
1.2 泡沫沥青温拌法（WAM-Foam）。将软质沥青和硬质泡沫沥青在拌和的不同阶段加入到混合料中。第一阶段将软质沥青加入到温度为110～120℃的集料中进行拌和以达到良好裹附。第二阶段将极硬的沥青泡沫化后加入到预拌的混合料中在进行拌和。
1.3 有机添加剂法（Sasobit）。该方法是将软质结合料和硬质泡沫结合料在拌和的不同阶段加入到混合料中。WAM-Foam是由位于英国伦敦的壳牌国际石油公司和位于挪威奥斯陆的Kolo-Veidekke公司共同开发的产品。该方法的第一阶段是将温度为100～120℃的软质结合料加入到集料中进行拌和以达到良好裹附。在第二阶段，将极硬的结合料泡沫化后加入到预裹附的集料中。这样，软质结合料和泡沫化的硬质结合料都起到降低结合料粘度的作用从而实现良好的工作性，得到最终满足需要的沥青混合料。
1.4 乳化沥青类温拌技术（EWMA）。EWMA的研发分为两个阶段：
第一阶段为07年前，是将一种特殊的高浓度（固含量为70%左右）乳化沥青替代普通热沥青进行混合料拌和，其拌和温度为100～130℃，施工所需设备和施工工艺与热拌沥青混合料基本相同。
第二阶段为07年起，采用的方法是不再生产乳化沥青，而是将皂液浓缩液直接加入搅拌锅进行沥青混合料拌和，其拌和温度也为100～130℃，施工所需设备和施工工艺与热拌沥青混合料基本相同。
前三类温拌技术主要是在欧洲有所应用，由于其技术为各方单独拥有，更为详细的技术细节尚处于保密阶段，并且由于这三种方法没有克服成本高、生产复杂等缺点，所以至今没有实质性进展。而第四类技术则是一项开放的技术，近两年己在南非、美国、加拿大以及中国铺筑了多条试验路，路用效果正在进一步观察中。
2 温拌沥青混合料技术的优缺点
2.1温拌沥青混合料技术的优点
温拌沥青混合料由于其较低的拌和及压实温度，使其与热拌热铺沥青混合料
相比有许多显而易见的优点：
（1）较低的拌和及摊铺温度，会大量减少烟熏及其他有害的散射物质，这将极
大的减轻混合料生产过程中可能对人造成的潜在伤害，维护施工建设人员的身体
健康。图1是国外的一组HMA和WMA生产现场的对比照片，我们可以明显的看出在WMA生产现场的可见烟雾少得多：
图1 HMA与WMA生产现场的烟雾排放状况比较
（2）降低能源消耗：有资料显示，WMA的拌和温度可以比HMA降低15～30℃，燃料消耗则可减少30%左右。这对我国这样的能源短缺的能源消耗大国而言，
具有重要的意义。
（3）较低的生产设备损耗，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。
（4）减小沥青胶结料在生产过程中的老化，改善路用性能：据研究显示，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。
（5）较快的开放交通：由于WMA在摊铺和压实时温度较低，在碾压完成后可
以较快的开放交通。
（6）延长施工季节，在较冷的气候条件下也可以施工。
（7）起助碾作用，使较硬的混合料能够便于碾压密实。
2.2 温拌沥青混合料技术的缺点
当然，相对于热拌沥青混合料而言，温拌沥青混合料有其不足的地方，主要表现在：
（1）对于可预见的将来，温拌沥青混合料技术的优点只有通过专有产品才能实现，而且可能会带来额外费用。
（2）一些技术提高了车辙敏感性。
（3）由于胶结料老化的减弱，车辙随着生产温度的降低有增大的趋势。
（4）较低的生产温度也许会使潮湿损坏的可能性增大，因为集料没有完全烘干。
（5）一些过程或者添加剂需要改进工厂设备或生产条件，燃料的节省并不能完全弥补增加的费用。
3 温拌沥青混合料技术的环保效益
沥青混合料生产过程中，能量消耗主要用于集料的加热，由于温拌沥青混合料的拌合温度比普通热拌沥青混合料低30℃～50℃，因此可明显节约能源消耗并降低环境污染。
集料加热过程中的能耗数量主要与集料物理性质（如比热）、含水量等因素有关。如果假定集料的比热不变，那么集料加热过程中的能耗与温度成正比。但当集料加热温度超过100℃后，由于集料中水分的蒸发，需要的能量也会增加。石料加热过程中吸收的热量可简单按下式计算：
Q=Cm(T2-T1)
式中：Q——石料吸收的热量，kJ；
C——石料的比热，kJ/（kg. K）；
m——石料的质量，kg；
T2-T1——石料温度的变化，K。
一般石料的比热为0.8～1.0kJ/（kg. K），如花岗岩比热为0.920kJ/（kg.K）。通常，温拌沥青混合料的集料加热温度为100℃～140℃，比常规的热拌沥青混合料的集料家人温度低30℃～50℃。按照上式计算，每吨沥青混合料可节约热量30～50MJ。燃料油的热值约为42000kJ/kg，假设燃料完全燃烧，所释放的热量完全并石料吸收，那么理论上加热每吨石料可以节约燃料1kg。但实际上，由于加热时间的缩短、辐射损失的热量减少，燃料节约量可能会更多。如德国研究数据表明，每生产1t热拌沥青混凝土需消耗8L燃料油，如拌合温度降低30℃～35℃，则可节约燃料有2.4L/t。
4 结语
温拌沥青混合料在沥青混凝土路面施工中的作用是显而易见的，当前，中国道路工程建设正处于快速发展时期，将修建大量的公路、高等级公路、城市道路和桥梁,采用温拌沥青混合料代替传统的热拌沥青混合料必将带来巨大的社会经济效益。
参考文献
[1]李志峰，黄卫明，钮凯健，温拌沥青混合料拌和技术及其性能研究[J]
[2]侯月琴，温拌沥青混合料性能研究[D]
[3]严世祥，温拌沥青混合料的应用技术研究[D]