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壳牌泡沫型温拌沥青(Shell WAM Foam)技术的应用研究
一、技术概况
泡沫型温拌沥青是一种生产高性能沥青混合料的更加环保的创新技术。壳牌公司和挪威Kolo-Veidekke公司从1995年开始研究这样技术,自2000起开始推出,经过几年的实际研究和改进,自2003年以来,已成功的在欧洲和美国进行试验路的建设和研究。因为它能更好的满足高性能和环境友好型的要求,诸如瑞典、意大利等欧洲国家也越来越重视这项技术的开发和推广。
运用这项技术,可以以更低的温度生产出比传统热拌沥青混合料性能更高的沥青混合料。相应于传统的热拌沥青,它的拌和温度只有100~120度,摊铺温度下降到80度左右,同时具备更长的使用寿命。这不仅大大减少了能源的消耗,更有利于减少温室气体的排放,以及减少烟雾和刺激气味的形成,有效的改善了操作环境的状况,还使传统热拌沥青混合料铺设的道路的一些性能得到了提高。
泡沫型温拌沥青混合料的生产需要两种类型的沥青。先把缓慢加热的软沥青与加热后的集料注入搅拌罐中,在联结料和集料搅拌几分钟后,再把硬沥青通过泡沫产生器加进去。硬沥青发泡后,体积临时增长15~20倍,非常有效的粘附在已经被软沥青包裹了的骨料上。软、硬沥青的使用比例根据不同的配方可做调整。
二、项目追踪
1、意大利
2006年在意大利Speed Firenze-Pisa-Livorno 高速公路(著名的交通干道,每天4万的车流量,其中20%为重卡)上的试验段为该技术的切实可行提供了证明。这个试验段用泡沫型温拌沥青混合料替代了原设计采用的改性沥青。在之后的跟踪测试中,获得了令人喜悦的结果。
第一次的机械性能测试是由第三方-NCPE(Nottingham大学)完成的,结果已由知名的Brown教授在去年12月举行的沥青学会上公布了。结果非常振奋人心,与猜想完全一致。
比传统沥青具有更低的温度敏感性;
比相应的热沥青具有更强的抗疲劳性能;
从形成的破损路面角度看,预期比传统沥青有更长的寿命。
沥青和混合料的硬度随着时间增强。
沥青在弹性方面也有提高。
DNV(Det Norske Veritas,知名的咨询公司)和壳牌全球解决方案团队还一起参加了对拌和厂和施工现场的放射物、释放物的测量。结果显示,在生产过程中减少了40%的CO2、70%的氮气化合物、70%的粉尘。
2、瑞典
瑞典的NCC Road公路对这种方法进行测试也已经有大约2年的时间了。在Lulea & pitea之间的E4高速公路上,以及在G?strikland等地,铺筑了大量的试验路。项目总经理Roger Lundberg这样评价:
—— 这些在瑞典公路系统中的试验工程在未来的几年内将被仔细的监控和记录。尽管如此,我并没有丝毫的担心。保证温拌沥青混合料和传统的热拌沥青一样,具有优质的性能。
—— 我还要说的是,这种混合料其实具有更好的性能和更长的寿命,我们所做的研究说明了这点。事实上,泡沫温拌沥青的寿命还远比普通热沥青长,原因就是更低的生产拌和温度,能够使沥青更久的保持其弹性和抗疲劳性能。
—— 另外,就目前正在讨论的针对CO2排放的税收问题,这将会使传统的沥青混凝土生产企业增加非常繁重的负担。自从我们采用了在降低CO2排放方面效果非常显著的泡沫型温拌沥青混合料生产方法后,调整的税收政策对我们生产成本的影响就很小了。
三、结论
总的来说,泡沫型温拌沥青具有以下几方面的好处:
环境 —— 大大减少温室效应气体的产生和排放,以及烟雾、灰尘等的产生。
健康安全 —— 对工人和邻居造成的危险更小。
操作 —— 更长的、更容易的储存混合料,对天气的依赖性减小,更快的开放交通。
生产 —— 现有的热拌混合料厂只需要简单的改造就可以进行生产。
表现 —— 同热拌沥青的表现一样出色, 7年的应用经验证明,其技术可靠,操作便利。
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