温拌沥青技术的发展和应用.ppt
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温拌沥青技术的发展和应用温拌沥青技术的发展和应用张志祥张志祥博士博士/所长所长江苏省交通科学研究院江苏省交通科学研究院道路工程研究所道路工程研究所2010年年10月月2江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE沥青混合料分类（拌合温度）n传统的分类n热拌沥青混合料（140180）n冷拌沥青混合料（常温）n新型混合料n温拌沥青混合料（100140）n半温拌沥青混合料（常温100）3江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE热拌沥青混合料热拌沥青混合料优点优点：
路用性能好缺点缺点：
温度高，环境污染大，能耗大，沥青存在老化冷拌沥青混合料冷拌沥青混合料优点优点：
节能，可储存缺点缺点：
路用性能无法与热拌沥青混合料相比目前沥青混合料生产中存在问题目前沥青混合料生产中存在问题4江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE什么是温拌沥青（什么是温拌沥青（WarmMixAsphalt）n施工温度介于热拌和常温拌合之间n施工温度比热拌低3060。
n用物理或化学手段，增加混合料的施工操作性，而不对路面性能造成负面影响。
HMA140180WMA1001405江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEWMA的工作原理1001101201301401501601001101201301401501606江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEWMA的发展历程的发展历程n1995-96欧洲最早进行试验n1997-99欧洲第一条试验路n2002-NAPA考察团访问欧洲n2003NAPA年度大会倡议n2004n在沥青世界大会上演示n美国FL,NC第一条试验路（Aspha-min）n2005-06n全美各地修筑了数条试验路nNCAT评估研究了Aspha-min,Sasobit,andEvothermn2007nFHWAScannAASHTO/NCHRP开展了相关研究项目7江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEWMA的优势n减少烟气排放（30-90%）（140C）n提高空气质量和工作环境n减少能源/燃料消耗（30%）n节约费用$n提高路面的压实性能n容易压实n延长施工季节n减小施工中的老化/氧化n路面更耐久?
n提高再生料的用量（RAP?
）8江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE减少烟气排放沥青混合料的生产过程中CO2排放量与温度的关系6.3%，Per109江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE27%！
30%！
13%！
10江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE311F230F减少烟气排放11江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE12江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE减少能源/燃料消耗30%13江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE德国、德国、B49,Flensungen-Ruppertenrod（1999,duringapplication）WarmmixedbasecourseWarmmixedbasecoursepavedat0Cpavedat0C延长施工季节14江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE19992007B3,Schnstadt-Schwarzenborn德国德国,黑森州黑森州年平均气温年平均气温-2-16年降水量年降水量35”平均每天车流量平均每天车流量8879其中卡车其中卡车1651减小施工中的老化/氧化15江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEWMA技术路线技术路线n沥青发泡法n设备发泡nAstecDoubleBarrelGreennBPWAM-FoamnTerexn材料发泡nHubbardConstructionAspha-minnPQAdveranMcConnaughayLowEnergyAsphaltn化学添加剂nAkzo-Nobel-RedisetnMathyConstruction/Ergon-RevixnMeadWestvacoEvothermnSasol-Sasobit16江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEWMA技术种类及温度降低幅度技术种类及温度降低幅度17江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEASTECDoubleBarrelGreenn美国ASTECn加水量加水量n沥青用量的2%n1tHMA加0.9kg水18江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEAspha-Min（人造沸石）n德国万喜（EuroviaServeicesGmbH）n硅酸铝矿物n含有20%结合水nHMA用量0.3%19江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEAdveran北美PQ公司n含18%-21%结合水n加热到100时，水分开始挥发，引起沥青发泡nHMA用量0.25%nHMA2.3kg/t20江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEn壳牌公司和Kolo-Veidekke公司联合开发。
n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。
n第一阶段将温度为100120的软质沥青加入到集料中进行拌和以达到良好裹附。
n第二阶段将极硬的沥青泡沫化后加入到预拌的混合料中再进行拌和。
foammixer2000OriginalasphaltlineNew,2ndasphaltlineWAMFoam（温拌泡沫沥青）21江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEEVOTHERMn美国MeadWestvaconETn高残留物含量的乳化沥青n乳化沥青的0.5%nDATn5%ACnA1n3G22江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTESASOBIT（有机蜡）n德国SasolWaxn116转化为液态转化为液态n用量：
2-3%ACn粘度n60上升n高温粘度下降n温度下降n基质沥青1020n改性沥青2030n顾虑n低温、粘结23江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEWMA的应用案例nWMA在Texas的应用nWMA在长隧道铺装的应用nWMA在OGFC中的应用24江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTETTI的研究（WMA）nWMA:
Aspha-min,Sasobit,Evothermn胶结料:
PG64-22,PG76-22n设计方法nTx旋转压实仪n等量沥青替代n性能n抗裂性优于常规沥青n抗老化性能优于常规沥青n汉堡车辙试验的次数低于常规沥青n强度随着时间会出现一定的增长25江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE沥青用量设计EvothermPG76-22（SanAntonioLoop368）26江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE汉堡Hamburg车辙试验27江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE抗裂试验OverlayTest28江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE芯样空隙率分布29江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEUS287Evotherm试验路施工10430江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE2000120000100000010000009000008000007000006000005000004000003000002000001000000200720082009tons年份年份WMA在Texas的应用31江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEWMA在隧道铺装中的应用32江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEWMA在隧道铺装中的应用n恶劣的工作条件n温度高n有害气体n通风装置尚未安装n有害气体积聚n燃烧不充分33江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE浙江苍岭隧道温拌项目常规HMA路面施工现场温拌沥青WMA路面施工现场34江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEWMA在隧道铺装中的应用n浙江甬金高速仓岭隧道n长度7580mn2007年12月nEvothermDATnPMB:
DAT=95:
5n拌合温度：
1351404cmSup13WMA6cmSup20WMA碎石封层贫混凝土基层35江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE高低温性能测试混合料类型最大荷载（kN）跨中挠度（mm）抗弯拉强度（MPa）劲度模量（MPa）破坏应变（）要求（）WMA-201.2120.639.862970.03324.02500HMA-201.1300.5169.243412.52706.8WMA-20和HMA-20低温小梁试验结果对比混合料类型沥青用量（%）动稳定度（次/mm）123平均要求WMA-204.435003706315034522800HMA-204.642003938420041132800WMA-20和HMA-20车辙试验结果对比36江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE设备改造37江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE浙江仓岭隧道温拌项目混合料类型SUP13SUP20沥青用量,%4.64.4VV,%3.53.2VMA,%13.6912.73VFA,%74.474.9F/A1.531.4438江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE施工温度比较施工工序施工工序SBS改性沥青改性沥青温拌沥青温拌沥青SBS改性沥青温度165165矿料加热温度185140沥青混合料出料温度170180135140摊铺温度170130初压温度165120终压温度1107039江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE有害气体排放检测有害气体排放检测混合料类型CONONO2SO2苯并芘WMA2.0ppm0.1ppm1.58mg/m30.01ppm0.49g/m3HMA85.0ppm1.0ppm5.32mg/m30.04ppm0.93g/m3降幅97.6%99%75%70.3%47.3%40江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE有害气体排放检测有害气体排放检测41江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE温拌沥青在OGFC中的应用江西瑞赣高速公路42江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE瑞赣高速公路，江西瑞赣高速公路，江西n施工时间n2009.3n1stWMAOGFCinChinan隧道铺装n峡山隧道，全长2154mn于都隧道，全长1795m4cmOGFC-13（WMA）6cmAC-20C（WMA）PCC.43江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE常规路面OGFC路面OGFC路面路面44江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEOGFC-13（WMA）n温拌剂：
Evothermn用量：
5/95（Evotherm/沥青）n纤维：
0.3%n空隙率：
18.5%n沥青用量：
5.7%n析漏试验：
0.07%n动稳定度：
3167次/mmnTSR：
82.6%45江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEOGFC级配46江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEOGFC-13WMA施工温度测点编号12345摊铺（）135133137131130初压（）130128132127129终压（）837977807547江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEOGFC-13WMA48江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEOGFC路面空隙率编号试件高度（cm）密度（g/cm3）空隙率（%）14.02.07118.924.72.0452034.22.02220.944.22.01321.254.32.02820.664.12.0432049江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTEOGFC路面渗水系数桩号时间，500ml（s）渗水系数（ml/min）要求（ml/min）K1+8801225001000142143K1+960152000171765+07013230716187550江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE待研究的问题n初期抗车辙性能？
n设计方法n长期性能？
n温拌再生n温拌橡胶沥青51江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE谢谢！
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