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【摘 要】本文介绍了温拌沥青混合料技术的由来，阐述了温拌沥青混合料技术在欧洲、美国以及我国的发展历程，分析了温拌沥青混合料技术的发展现状。
【关键词】温拌沥青；混合料；发展现状
1.温拌沥青混合料的由来
早在20世纪90年代，欧洲等地不少国家签署了《京都议定书》，这些国家承诺将大量地减少温室气体排放，热拌沥青混合料（Hot Mix Asphalt，简称HMA）行业也是其需减少排放的目标之一。在此期间，欧洲德、英等国家开展了温拌沥青混合料（Warm Mix Asphalt，简称WMA）的研究，其目的是通过降低沥青混合料的拌和与摊铺温度，达到降低沥青混合料生产过程中的能耗与CO2等气体及粉尘排放量的目的，同时保证温拌沥青混合料具有与热拌沥青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。
WMA可以降低沥青拌和时的粘度，在相同拌和效能下可以增加沥青对集料的附着，降低了青混合料生产及摊铺温度，与传统的热拌沥青混合料相比，其生产温度可以降低20～40℃。WMA可以显著降低混合料生产过程中CO2气体、粉尘及有害气体的排放，既减少了对环境污染，又降低了对施工人员健康的危害程度。
2.WMA在欧洲的发展
WMA首先由欧洲的Shell公司和Kolo-veidekke公司于1995年联合开发，并于1996年进行了现场试验。在研制和使用初期，WMA是利用软沥青和乳化沥青来生产温拌沥青，这样生产出来的WMA虽然在性能上能和HMA相媲美， 但生产成本却高出HMA20%。为了降低成本， 同时又不降低WMA 的性能，Shell 和Kolo-veidekke 在1998年开始用泡沫沥青和软沥青来生产温拌沥青，并制备WMA，这种WMA于1999年和HMA进行了现场对比试验，经过1年的春、冬季跟踪观测，WMA的使用性能良好。因此，Shell 和Kolo-veidekke 在2000年的Eurobitumeê-Eu2roasphalt国际会议上第一次提出了WMA。
随后，欧洲很多国家开始大量使用WMA，2001年WMA的使用量达8000t，2002年增长到15000t，2003年就高达30000t。
3.WMA在美国的发展
作为公路大国的美国在2002年考察了欧洲的WMA技术，2003年1月在美国圣地亚哥召开的美国沥青路面协会（NAPA）年会上，邀请了欧洲有关公司的代表做了详尽的介绍。至此，WMA引起了美国政府有关部门和业界极大的兴趣。同年，NAPA、美国联邦公路局（FHWA）以及一些厂商联合设立基金给美国国家沥青技术中心（NCAT）专门用于温拌沥青混合料的研究。
2006年3月美国第一次WMA技术工作组会议在NAPA所在地召开，旨在进一步推广温拌沥青混合料技术。
截至2010年底，美国42个州的沥青拌和楼已生产WMA，其中25个州已经铺筑了重大项目。
4.WMA在我国的发展
2005年11月，由交通部公路科学研究院、同济大学、北京路桥路兴物资中心和美国MeadWestvaco公司合作在北京铺筑了中国第一条全球第六条E-WMA试验路，拌和温度为120℃，采用乳化沥青温拌技术。室内试验结果显示，温拌沥青混合料比HMA有更优良的高温性能和抗水损害性能。
2006年9月在北京铺筑了全球第一条改性SMA温拌试验路，拌和温度130℃。2006年夏，上海市政在虹口区新市路铺筑了上海第一条温拌沥青混合料试验路，温拌沥青混合料生产拌和温度约为120℃，摊铺温度约为95℃，生产施工过程中未产生难闻的气味，现场施工人员也未感觉到炙热，尤其是试验路沿线居民也没有受到较大的影响。试验路压实度和平整度良好，表面纹理构造粗糙均匀，施工后2h即开放了交通。
2007年，全国8个省区展开应用技术研究，交通部专题研究项目启动，在交通部公路科学研究院、同济大学、东南大学、江苏省交通科研院等研究机构主导下，在许多应用方向完成了试验路。2007年9月14日在河南驻马店采用直投皂液浓缩液方式铺筑了试验段。通过不同类型、不同温度下的温拌混合料试验路铺筑表明，各类温拌混合料都有很好的摊铺和可碾压性能；经过不同年份的通车运营表明，温拌混合料有较好的路用性能；较低气温（7℃左右）下施工仍可保证良好的压实性能。
2008年，WMA的应用技术研究开始向实际应用转化，河北、北京、上海、江西、四川都将其应用于实际工程。特别值得注意的是2008年5月铺筑了奥运工程—中一路和停车场试验路，并取得成功。此外，北京长安街上成功铺筑了温拌沥青混合料试验路，并接受了2009年建国60周年大阅兵的坦克、装甲车等重型车辆的考验。
2009年，WMA的应用范围被进一步扩大到延长施工季节、隧道路面、密实性超薄层方向，这也标志着温拌沥青混合料全面进入规模应用阶段。
5.WMA的技术现状
目前市场主流温拌技术基于三种阶段性降粘技术：①沥青发泡降粘、②热集料涂覆乳化沥青降粘、③高熔点降粘剂降粘。目前在三种降粘机理基础上已经出现如表1的数十种温拌添加剂产品和技术。
5.1沥青发泡降粘
沥青发泡降粘WMA是由英国Shell公司和挪威Kolo-veidekke公司发展的温拌技术。其第一代技术机理在拌和阶段使用两种单独的胶结料-软胶结料和以泡沫沥青形式加入的硬胶结料。利用两种沥青调和后流动性提高而使沥青与矿料拌和均匀，从而达到相对低温下沥青充分裹覆矿料的目的，典型代表技术称为WAM-Foam。德国Aspha-min技术是直接投入含结晶水的沸石粉在拌合中发泡，这种技术门槛较低，目前世界范围内的类似产品种类很多。法国使用部分湿集料与沥青拌合的发泡技术LEA，荷兰和意大利开发了直接使用部分吸湿矿粉与其他材料拌合的LT Asphalt；而美国开发了在拌合过程中喷入水发泡的绿色双滚筒技术Double-Barrel Green。
5.2热集料涂覆乳化沥青降粘
热集料涂覆乳化沥青降粘技术是由美国美德维实伟克（MeadWestvaco）公司开发的，其技术机理是在拌合中引入乳化剂和水，在混合料表面形成高浓度乳化沥青来实现温拌，Evotherm ET、Evotherm DAT、Evotherm3G是其先后开发的三代产品，其中Evotherm DAT拌缸直投技术是目前的市场主流产品。
5.3高熔点添加物降粘
高熔点添加物降粘大都采用熔點较高且具有触变性的降粘改性剂，这种改性剂在高温下首先分解熔化，随后吸附沥青中与其结构相类似的饱和组分（这些饱和组分大多为蜡基或油基分子），进而溶解于它们之中，形成稳定的溶液而不离析。由于这种吸附融解作用，降低了沥青的运动粘度，并且温度越高，吸附融解作用越显著，引起运动粘度急剧下降。
南非Sasol-Wax（Fonnerly Scumann Sasol）公司的Sasobit，以及我国广东省石油化工研究所开发的SLA-603都是典型的有机烃类为主的添加剂，成分可以定义为高熔点石蜡。■
【关键词】温拌沥青；混合料；发展现状
1.温拌沥青混合料的由来
早在20世纪90年代，欧洲等地不少国家签署了《京都议定书》，这些国家承诺将大量地减少温室气体排放，热拌沥青混合料（Hot Mix Asphalt，简称HMA）行业也是其需减少排放的目标之一。在此期间，欧洲德、英等国家开展了温拌沥青混合料（Warm Mix Asphalt，简称WMA）的研究，其目的是通过降低沥青混合料的拌和与摊铺温度，达到降低沥青混合料生产过程中的能耗与CO2等气体及粉尘排放量的目的，同时保证温拌沥青混合料具有与热拌沥青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。
WMA可以降低沥青拌和时的粘度，在相同拌和效能下可以增加沥青对集料的附着，降低了青混合料生产及摊铺温度，与传统的热拌沥青混合料相比，其生产温度可以降低20～40℃。WMA可以显著降低混合料生产过程中CO2气体、粉尘及有害气体的排放，既减少了对环境污染，又降低了对施工人员健康的危害程度。
2.WMA在欧洲的发展
WMA首先由欧洲的Shell公司和Kolo-veidekke公司于1995年联合开发，并于1996年进行了现场试验。在研制和使用初期，WMA是利用软沥青和乳化沥青来生产温拌沥青，这样生产出来的WMA虽然在性能上能和HMA相媲美， 但生产成本却高出HMA20%。为了降低成本， 同时又不降低WMA 的性能，Shell 和Kolo-veidekke 在1998年开始用泡沫沥青和软沥青来生产温拌沥青，并制备WMA，这种WMA于1999年和HMA进行了现场对比试验，经过1年的春、冬季跟踪观测，WMA的使用性能良好。因此，Shell 和Kolo-veidekke 在2000年的Eurobitumeê-Eu2roasphalt国际会议上第一次提出了WMA。
随后，欧洲很多国家开始大量使用WMA，2001年WMA的使用量达8000t，2002年增长到15000t，2003年就高达30000t。
3.WMA在美国的发展
作为公路大国的美国在2002年考察了欧洲的WMA技术，2003年1月在美国圣地亚哥召开的美国沥青路面协会（NAPA）年会上，邀请了欧洲有关公司的代表做了详尽的介绍。至此，WMA引起了美国政府有关部门和业界极大的兴趣。同年，NAPA、美国联邦公路局（FHWA）以及一些厂商联合设立基金给美国国家沥青技术中心（NCAT）专门用于温拌沥青混合料的研究。
2006年3月美国第一次WMA技术工作组会议在NAPA所在地召开，旨在进一步推广温拌沥青混合料技术。
截至2010年底，美国42个州的沥青拌和楼已生产WMA，其中25个州已经铺筑了重大项目。
4.WMA在我国的发展
2005年11月，由交通部公路科学研究院、同济大学、北京路桥路兴物资中心和美国MeadWestvaco公司合作在北京铺筑了中国第一条全球第六条E-WMA试验路，拌和温度为120℃，采用乳化沥青温拌技术。室内试验结果显示，温拌沥青混合料比HMA有更优良的高温性能和抗水损害性能。
2006年9月在北京铺筑了全球第一条改性SMA温拌试验路，拌和温度130℃。2006年夏，上海市政在虹口区新市路铺筑了上海第一条温拌沥青混合料试验路，温拌沥青混合料生产拌和温度约为120℃，摊铺温度约为95℃，生产施工过程中未产生难闻的气味，现场施工人员也未感觉到炙热，尤其是试验路沿线居民也没有受到较大的影响。试验路压实度和平整度良好，表面纹理构造粗糙均匀，施工后2h即开放了交通。
2007年，全国8个省区展开应用技术研究，交通部专题研究项目启动，在交通部公路科学研究院、同济大学、东南大学、江苏省交通科研院等研究机构主导下，在许多应用方向完成了试验路。2007年9月14日在河南驻马店采用直投皂液浓缩液方式铺筑了试验段。通过不同类型、不同温度下的温拌混合料试验路铺筑表明，各类温拌混合料都有很好的摊铺和可碾压性能；经过不同年份的通车运营表明，温拌混合料有较好的路用性能；较低气温（7℃左右）下施工仍可保证良好的压实性能。
2008年，WMA的应用技术研究开始向实际应用转化，河北、北京、上海、江西、四川都将其应用于实际工程。特别值得注意的是2008年5月铺筑了奥运工程—中一路和停车场试验路，并取得成功。此外，北京长安街上成功铺筑了温拌沥青混合料试验路，并接受了2009年建国60周年大阅兵的坦克、装甲车等重型车辆的考验。
2009年，WMA的应用范围被进一步扩大到延长施工季节、隧道路面、密实性超薄层方向，这也标志着温拌沥青混合料全面进入规模应用阶段。
5.WMA的技术现状
目前市场主流温拌技术基于三种阶段性降粘技术：①沥青发泡降粘、②热集料涂覆乳化沥青降粘、③高熔点降粘剂降粘。目前在三种降粘机理基础上已经出现如表1的数十种温拌添加剂产品和技术。
5.1沥青发泡降粘
沥青发泡降粘WMA是由英国Shell公司和挪威Kolo-veidekke公司发展的温拌技术。其第一代技术机理在拌和阶段使用两种单独的胶结料-软胶结料和以泡沫沥青形式加入的硬胶结料。利用两种沥青调和后流动性提高而使沥青与矿料拌和均匀，从而达到相对低温下沥青充分裹覆矿料的目的，典型代表技术称为WAM-Foam。德国Aspha-min技术是直接投入含结晶水的沸石粉在拌合中发泡，这种技术门槛较低，目前世界范围内的类似产品种类很多。法国使用部分湿集料与沥青拌合的发泡技术LEA，荷兰和意大利开发了直接使用部分吸湿矿粉与其他材料拌合的LT Asphalt；而美国开发了在拌合过程中喷入水发泡的绿色双滚筒技术Double-Barrel Green。
5.2热集料涂覆乳化沥青降粘
热集料涂覆乳化沥青降粘技术是由美国美德维实伟克（MeadWestvaco）公司开发的，其技术机理是在拌合中引入乳化剂和水，在混合料表面形成高浓度乳化沥青来实现温拌，Evotherm ET、Evotherm DAT、Evotherm3G是其先后开发的三代产品，其中Evotherm DAT拌缸直投技术是目前的市场主流产品。
5.3高熔点添加物降粘
高熔点添加物降粘大都采用熔點较高且具有触变性的降粘改性剂，这种改性剂在高温下首先分解熔化，随后吸附沥青中与其结构相类似的饱和组分（这些饱和组分大多为蜡基或油基分子），进而溶解于它们之中，形成稳定的溶液而不离析。由于这种吸附融解作用，降低了沥青的运动粘度，并且温度越高，吸附融解作用越显著，引起运动粘度急剧下降。
南非Sasol-Wax（Fonnerly Scumann Sasol）公司的Sasobit，以及我国广东省石油化工研究所开发的SLA-603都是典型的有机烃类为主的添加剂，成分可以定义为高熔点石蜡。■