溫拌瀝青混凝土的歐洲路線

　　溫拌瀝青混合料（以下簡稱WMA）是一種通過降低瀝青粘度和提高集料的低溫粘附性能，來降低瀝青混合料生產和攤鋪溫度的技術。WMA在生產時比常規(guī)的熱拌瀝青混合料（以下簡稱HMA）。

　　溫度可降低20℃到55℃。WMA技術按類型來分主要有兩種，分別是乳化技術和有機添加劑或蠟添加劑技術，至今已有十余種。

　　2007年5月，由13名美國道路材料專家組成的參觀考察團訪問了法國、德國、比利時和挪威等歐洲四國。考察團依照美國聯(lián)邦公路局國際技術考察計劃，評價了歐洲四國的各種WMA技術，探討了各承包商的施工方法和選擇這些施工工藝的原因，訪問和考察了一些WHA拌和工場和一些已通車的WHA路面。在考察過程中，13位專家還對美國和歐洲國家在HMA施工中的差異，以及這些差異對將來WMA技術實施的影響等做了深入探究。下文即是考察團在歐洲四國了解到的具體情況。

　　原材料性能差異考察團發(fā)現(xiàn)，在溫拌瀝青混合料技術上，歐洲和美國在原材料應用方面存在一些差異：（1）在受訪國家中，施工單位在拌和樓對瀝青的摻配或改性非常普遍；（2）歐洲瀝青混合料的集料比美國部分地區(qū)使用的集料含水量要低。

　　瀝青膠結料的摻配和改性 受訪國家的施工單位通常在溫拌瀝青混合料生產過程中摻配和改性瀝青膠結料。在挪威，無論拌和樓是生產傳統(tǒng)的HMA還是WMA,在熱拌瀝青混合料拌和樓中進行硬瀝青和軟瀝青的摻配已經成為行業(yè)標準。軟瀝青通常粘度級別為1500厘泊，硬瀝青通常PG分級為PG58/64-22.施工單位有硬瀝青和軟瀝青兩條分離的瀝青管道，按某一比例混合在一起，即可生產出任意針入度等級的瀝青。這樣就不需要每個等級的獨立儲存罐都準備足夠的儲備，來滿足將來的生產需求。設置兩條獨立的液體瀝青管道，避免了當一個罐未完全空的時候，又灌入別的等級的瀝青而造成的交叉污染，也避免了因交叉污染造成瀝青罐抽樣檢驗不合格所造成的罰款。

　　德國Wilhelm公司在生產改性瀝青時，添加一些瀝青改性劑，如Sasobit 或Licamont BS 100.在法國，硬瀝青如針入度為10/20則通常被用以生產高模量混合料。盡管硬瀝青增加了WMA的生產難度，但FAIR CO公司通過調整LEA生產流程，鋪設了五千噸高模量LEA,攤鋪溫度為90℃至95℃。

　　集料的含水量 在美國，對WMA的鋪筑，人們關注較多是在較低的生產溫度下，集料能否徹底的干燥。因為在美國的一些地區(qū)，集料含水量超過了5%.而歐洲用于生產HMA或WMA的集料的含水量相對要低。挪威的Kolo Veidekke拌和廠，集料的含水量在2%至3%之間。在德國，集料（如常用的片麻巖、花崗巖、石英巖）的含水量也較低。荷蘭一個施工單位報告的原始集料的含水量為2.2%.在所有到訪的法國地區(qū)，集料的含水量都小于1%.在生產WMA的較低的溫度下，低吸水率和低含水量的集料更容易被烘干。所以，質量管理工作的重點在于盡可能地降低集料含水量，特別是集料含水量超過2%時，更要求最大限度地降低其含水量。

　　混合料設計差異在WHA設計方法中，性能測試在歐洲，比在美國占有更加重要的地位。另外，歐盟和美國一樣，也仍在尋找可靠的水損檢驗試驗。歐洲各國的混合料設計方法稍有不同。設計時，各國選擇一些設計參數(shù)和試驗以得到各自側重的性能。比如，挪威因允許使用帶釘輪胎而造成路面磨損嚴重，其集料評價方法則發(fā)展出北歐磨耗試驗，以確定集料抵抗帶釘輪胎磨耗的能力。除應用旋轉壓實儀外，法國比挪威和德國在設計方法上，與美國的設計系統(tǒng)有較少的共同之處。挪威和德國為各種混合料類型和公稱最大集料粒徑給定了級配范圍，但對集料質量和瀝青等級的要求較少。兩國都采用馬歇爾方法確定體積參數(shù)和最佳瀝青用量。挪威Kolo Veidekke公司也在使用芬蘭的旋轉壓實儀進行試驗，而德國則使用濕漢堡加載輪試驗評定車轍性能和水穩(wěn)性。歐盟新規(guī)范中并未采用濕漢堡加載輪試驗，而是指定干漢堡加載輪試驗方法（軸載小于1.3萬噸、硬質膠輪），也稱之為小型輪跡試驗。如今，挪威和德國都在采用該試驗。挪威應用抗拉強度比TSR試驗測試水穩(wěn)性，德國也正在研究它的應用。

　　法國采用經驗、性能相關和基本組成相結合的混合料設計系統(tǒng)?；旌狭显O計分為兩個主要部分：混合料配合比的最優(yōu)化（包括材料的選擇、分級和初始瀝青含量）和確定已知混合料性能特性的標準試驗。

　　法國提出了一系列混合料類型的性能規(guī)范，包括密級配、高模量、薄、超薄和排水性路面等。其混合料規(guī)范雖然給出了公稱最大集料粒徑和10號篩（2.0mm）的通過率范圍，但并沒有給定級配范圍。其性能規(guī)范包括四個水平：水平一、包括評定工作性（與實地壓實相關）的旋轉壓實試驗和水穩(wěn)性試驗；水平二、增加了評定車轍穩(wěn)定性的輪跡試驗；水平三、增加了模量試驗；水平四、增加了疲勞試驗。

　　1988年，歐盟發(fā)行建筑產品指南（CPD），旨在消除不同歐盟國家生產的建設材料的貿易屏障，統(tǒng)一各種建設材料的標準。由歐洲技術標準化委員會（CEN）檢驗標準的統(tǒng)一性和試驗方法，CEN提出了HMA產品的定義、試驗方法、生產標準和質量標準。生產標準適用于密級配混合料、瀝青瑪蹄脂碎石混合料、排水混合料、回收瀝青和其他產品。

　　對于密級配瀝青混合料，有經驗設計法和基本設計法兩種?；驹O計法包括模量、疲勞和循環(huán)加載、三軸壓縮試驗等。經驗設計方法也包括一些性能相關的參數(shù)，比如輪跡試驗和滲水試驗。其目標是使HMA、WMA和半溫拌混合料以同一標準同一方法來設計。新標準由2008年3月開始實施。

　　WHA的標準試驗方法和混合料類型的發(fā)展，起源于1990年。然而，這些方法的實施只停留在第一階段。有專家表示，最終不管是HMA、WMA或是半溫拌瀝青混合料，如何實現(xiàn)其性能要求將變得不再重要。盡管受訪國家的瀝青混合料都有一套混合料設計方法，但都是依靠性能試驗來評定等級的。

　　另外，雖然混合料類型的試驗方法和主要定義已經標準化，但各國仍可以提出申請，以縮小用于本國的生產標準。這與美國根據(jù)各地具體條件修改AASHTO試驗方法相類似。

　　施工工藝差異考察團了解到，在歐洲四國，WMA在施工方面有有許多不同于美國的施工情況：（1）在歐洲，間歇式拌和樓比連續(xù)式拌和樓更普遍；（2）生產速度一般較慢；（3）鋪筑混合料普遍使用重型振動搗實攤鋪機。

　　考察團參觀了三個分別在挪威、德國和法國的生產WMA的瀝青拌和樓，這三個拌和樓均為間歇式拌和樓。在荷蘭，生產LEAB的拌和樓也是間歇式拌和樓。在挪威Kolo Veidekke公司，除了間歇式拌和樓，也采用連續(xù)式拌和樓，他們改裝了一臺Amman連續(xù)式拌和樓，用以生產WAM-Foam.連續(xù)式拌和樓的生產速率為每小時250噸，但一般是以125噸至150噸每小時的速度運行。法國也使用各種不同規(guī)格的連續(xù)式拌和樓，EIFFAGE公司已經改裝了30個拌和樓，15個間歇式，15個連續(xù)式，在法國和西班牙生產LEA.

　　一般認為，在相同的較低溫度下，集料在間歇式拌和樓中比連續(xù)式的拌和樓中干燥地更徹底。在間歇式拌和樓，集料在與瀝青拌和前，一般在較高溫度下被長時間儲存在熱料螺旋和熱料倉中。即使降低了拌和溫度，增加的儲存時間也足以使集料更加干燥。另外，在德國，HMA的生產溫度普遍比美國高。德國的《Merkblatt指南》推薦WMA的生產溫度為1 3 0℃至1 5 0℃，比HMA的生產溫度低20℃到30℃。

　　在攤鋪方面，攤鋪HMA和WMA的設備是相同的，且都是由自卸料車拖運并直接卸入攤鋪機料斗中。在歐洲，普遍采用重型振動搗實攤鋪機攤鋪瀝青混合料。這種攤鋪機能在攤鋪后即形成較高的壓實度。據(jù)了解，挪威Kolo Veidekke公司在攤鋪一些特殊類型的混合料時，會使用更傳統(tǒng)的美式攤鋪機，比如導軌攤鋪機等。

　　考察團到訪的所有WHA項目均采用鋼輪振動壓路機，其輪寬比美國使用的要窄。盡管法國的旋轉壓實相關草案批準使用輪胎壓路機，但輪胎壓路機在受訪國家的HMA和WMA施工中使用得仍很謹慎。Sasol公司的代表表示，Sasobit的WMA在壓實過程中，使用輪胎壓路機并沒有什么不妥，反而能以相同或者更少的遍數(shù)達到壓實。

　　近幾年，作為節(jié)能環(huán)保的新型瀝青混合料，WHA開始得到世界各國的廣泛關注，歐洲、美國已開展了初步研究和試驗性應用。此次美國材料專家考察團對歐洲四國的訪問，獲得了許多WMA技術在歐洲實踐的寶貴資料，對日后WMA在我國的應用也具有一定的借鑒意義。

作者： 劉曉文