SMC高分子树脂改性常温沥青是获国家发明专利技术的第三代创新型产品,它是利用废旧塑料、废旧橡胶生产出的一种高聚物的弹性体,在世界上具有领先地位,随着它的推广应用,将改变以往沥青须热拌热铺的繁琐施工工艺和施工受季节限制的状态,其各项理化指标均达到并个别指标超过交通部JTGF40—2004技术规范要求。
一、公路沥青路面的突出优点
由于沥青路面有行车舒适、噪音小以及维修起来方便等优点,我国已建成的和新建的高速公路与城市道路多采用沥青路面。
二、热拌热铺沥青混合料存在的一些问题
为了使沥青混合料达到理想的拌和与碾压效果,并保证良好的路用性能,在沥青路面铺筑时,我国一直采用的是热拌沥青混合料技术(HMA),然而,随着社会的发展,人们认识的不断提高,逐点发现热拌沥青混合料技术也产生了一些不容忽视的问题沥青网sinoasphalt.com。
(1)较高的施工温度,加速了沥青混合料的老化,导致混合料某些路用性能降低。
(2)较高的施工温度使低温季节和低温地区的有效施工时间缩短,容易造成机械、人员闲置,工期延长等问题。
(3)较高的施工温度会加剧沥青混合料生产过程中有害气体和粉尘的排放,对环境和施工人员的健康造成不良影响。
(4)较高的施工温度也加剧了能源的消耗。
三、温拌沥青混合料生产及施工技术出现的时代背景
时代在发展,观念在转变,绿色、可持续已成为当今世界经济发展的特点,节能、环保已经成为衡量一种应用技术成熟与否的一个关键性指标。很明显,传统的热拌沥青混合料技术已经不符合时代发展的理念,所以,需要研究出一种新的沥青混合料铺筑方法替代传统的方法,温拌沥青混合料技术(WMA)就是在这种情况下应运而生的。
WMA 技术是一种混合料拌和温度介于热拌(150℃~180℃)和冷拌(10℃~40℃)之间的新兴技术,其实质是通过一定的措施,降低生产过程中沥青结合料的高温粘度,提高沥青混合料的可工作性,使混合料能在相对较低的温度下进行拌和、摊铺与碾压,从而实现良好的施工性能,同时又保证了沥青路面的使用性能。
四、用温拌沥青混合料技术替代传统的热拌沥青混合料技术有以下优势
(1)采用温拌沥青混合料技术后,沥青和集料的加热温度,以及沥青混合料拌和与压实的温度都有一定程度的降低,节省了燃油,降低了混合料生产成本。
(2)施工温度的降低减少了有害气体以及粉尘的排放,改善了操作人员工作环境。
(3)温拌沥青混合料可以利用传统的热拌沥青混合料设备进行生产,必要时只需对热拌设备进行简单的改造即可,避免了因更换设备而增加成本。
(4)相比于热拌沥青混合料,温拌沥青混合料的料温与环境温度的差距缩小,混合料在储存过程中降温速率变慢,混合料的存储时间和运输时间将明显延长。此外,温拌沥青混合料卸车时,料车底部因低温而产生粘结现象将有所改善。
(5)温拌沥青混合料完成碾压后,其温度已经处于较低水平,可以较快的开放交通,从而减少了施工对交通的干扰。
五、SMC常温改性沥青胶结料降黏型温拌温铺技术
SMC常温改性沥青,简称SMC常温沥青,作为国内应用较为广泛的一种温拌材料,其温拌技术,在沥青的改性、混合料的生产、道面的施工等各个环节,都积累了丰富的实践经验和应用成果。
1、 传统热拌沥青混合料的施工工作性能取决于沥青的高温黏度,而其抗变形能力与沥青的在夏季路面使用温度条件下黏度相关。
2、添加SMC有机添加剂(一种高分子温拌剂),使得沥青高温黏度下降,但同时夏季温度下豁度不变化甚至提高,可以说是SMC温拌技术最朴素的技术思路。
3、SMC改性沥青温拌温铺技术,作为溶剂型、有机降黏型温拌温铺技术,在国内得到了很快的发展和应用。
六、推动沥青温拌温铺技术发展的四大驱动力
1、减低排放污染。
2、节约能源。
3、改善摊铺压实工作性。
4、改善工人操作环境。
以上4条优势,是SMC温拌技术发展的四大动力。温拌技术的前提是路用性能必须达到现有路面技术标准。
七、SMC温拌技术发展的应用前景
总结国内外的应用经验,并结合我国现阶段公路建设和温拌技术应用的实际情况,发现温拌技术至少有以下几个方面应用前景:
(1)超薄沥青面层
相比于欧美国家,我国旧沥青路面破损情况较为严重,所以罩面比较普遍。采用热拌技术罩面时,超薄罩面降温相对较快,有效的摊铺操作时间较短,给处理施工缝等造成不便。若采用温拌技术,可以有效的解决上述问题,保障超薄沥青面层及时有效的实施。
(2)沥青混合料集中厂拌再生
在循环经济、可持续发展和节约型社会的大背景下,沥青路面的再生利用是大势所趋,温拌沥青技术是很有前途的厂拌再生料应用技术方案。采用温拌技术,首先,沥青和集料的加热温度降低,胶结料的进一步老化减轻;其次,再生料的添加比例得到显著的增加,提高了旧料的回收率,降低了面层成本。可见,温拌集中厂拌再生技术,使再生料在面层中的规模化应用多了一种更有效和更可靠的选择。
(3)长大隧道路面施工
一直以来,长大隧道沥青路面施工中如何排除烟尘都是一个技术难点,许多长大隧道因此转而选择水泥路面,但水泥路面又带来了行车噪音大和维修困难等问题。温拌沥青技术是一个恰当的长大隧道沥青路面施工方案,无烟尘的温拌沥青混合料将免去施工中因通风而增加的成本,完全改变工人操作环境,并克服水泥路面的缺点。此外,温拌沥青混合料有较好的抗水损害能力,这将能保证路面抵抗隧道中无冰冻的单纯性潮湿环境。
(4)低温季节和寒冷地区的沥青路面施工
SMC温拌沥青混合料的料温低,在同样的环境温度条件下,下降同样温度幅度的时间是热拌的两倍,同时,SMC温拌沥青混合料的可压实温度范围比热拌混合料要宽。在低温季节或寒冷地区沥青路面施工时,温拌技术这样的优势可以显著延长沥青路面年度、月度和日作业时间,从而使公路建设的投资回报周期缩短,人力和物力成本下降。
(5)人口密集地区城市道路罩面
城市道路通常有白天交通量大,夜间交通量小的特点,因此,城市道路维修和养护多在夜间进行。SMC温拌沥青混合料在夜间施工具有比热拌沥青混合料明显好的施工工作性,更短的开放交通时间间隔和更长的有效压实时间都有利于提高夜间城市道路罩面施工质量。此外,采用SMC温拌沥青技术使得道路罩面在白天两个交通高峰之间实施成为可能。
通过上述分析发现,SMC常温改性沥青及SMC温拌沥青混合料技术有极大的社会经济效益和广阔的应用前景,用它替换传统的热拌沥青混合料技术是大势所趋。