温拌沥青混凝土的欧洲路线

　　温拌沥青混合料（以下简称WMA）是一种通过降低沥青粘度和提高集料的低温粘附性能，来降低沥青混合料生产和摊铺温度的技术。WMA在生产时比常规的热拌沥青混合料（以下简称HMA）。

　　温度可降低20℃到55℃。WMA技术按类型来分主要有两种，分别是乳化技术和有机添加剂或蜡添加剂技术，至今已有十余种。

　　2007年5月，由13名美国道路材料专家组成的参观考察团访问了法国、德国、比利时和挪威等欧洲四国。考察团依照美国联邦公路局国际技术考察计划，评价了欧洲四国的各种WMA技术，探讨了各承包商的施工方法和选择这些施工工艺的原因，访问和考察了一些WHA拌和工场和一些已通车的WHA路面。在考察过程中，13位专家还对美国和欧洲国家在HMA施工中的差异，以及这些差异对将来WMA技术实施的影响等做了深入探究。下文即是考察团在欧洲四国了解到的具体情况。

　　原材料性能差异考察团发现，在温拌沥青混合料技术上，欧洲和美国在原材料应用方面存在一些差异：（1）在受访国家中，施工单位在拌和楼对沥青的掺配或改性非常普遍；（2）欧洲沥青混合料的集料比美国部分地区使用的集料含水量要低。

　　沥青胶结料的掺配和改性 受访国家的施工单位通常在温拌沥青混合料生产过程中掺配和改性沥青胶结料。在挪威，无论拌和楼是生产传统的HMA还是WMA,在热拌沥青混合料拌和楼中进行硬沥青和软沥青的掺配已经成为行业标准。软沥青通常粘度级别为1500厘泊，硬沥青通常PG分级为PG58/64-22.施工单位有硬沥青和软沥青两条分离的沥青管道，按某一比例混合在一起，即可生产出任意针入度等级的沥青。这样就不需要每个等级的独立储存罐都准备足够的储备，来满足将来的生产需求。设置两条独立的液体沥青管道，避免了当一个罐未完全空的时候，又灌入别的等级的沥青而造成的交叉污染，也避免了因交叉污染造成沥青罐抽样检验不合格所造成的罚款。

　　德国Wilhelm公司在生产改性沥青时，添加一些沥青改性剂，如Sasobit 或Licamont BS 100.在法国，硬沥青如针入度为10/20则通常被用以生产高模量混合料。尽管硬沥青增加了WMA的生产难度，但FAIR CO公司通过调整LEA生产流程，铺设了五千吨高模量LEA,摊铺温度为90℃至95℃。

　　集料的含水量 在美国，对WMA的铺筑，人们关注较多是在较低的生产温度下，集料能否彻底的干燥。因为在美国的一些地区，集料含水量超过了5%.而欧洲用于生产HMA或WMA的集料的含水量相对要低。挪威的Kolo Veidekke拌和厂，集料的含水量在2%至3%之间。在德国，集料（如常用的片麻岩、花岗岩、石英岩）的含水量也较低。荷兰一个施工单位报告的原始集料的含水量为2.2%.在所有到访的法国地区，集料的含水量都小于1%.在生产WMA的较低的温度下，低吸水率和低含水量的集料更容易被烘干。所以，质量管理工作的重点在于尽可能地降低集料含水量，特别是集料含水量超过2%时，更要求最大限度地降低其含水量。

　　混合料设计差异在WHA设计方法中，性能测试在欧洲，比在美国占有更加重要的地位。另外，欧盟和美国一样，也仍在寻找可靠的水损检验试验。欧洲各国的混合料设计方法稍有不同。设计时，各国选择一些设计参数和试验以得到各自侧重的性能。比如，挪威因允许使用带钉轮胎而造成路面磨损严重，其集料评价方法则发展出北欧磨耗试验，以确定集料抵抗带钉轮胎磨耗的能力。除应用旋转压实仪外，法国比挪威和德国在设计方法上，与美国的设计系统有较少的共同之处。挪威和德国为各种混合料类型和公称最大集料粒径给定了级配范围，但对集料质量和沥青等级的要求较少。两国都采用马歇尔方法确定体积参数和最佳沥青用量。挪威Kolo Veidekke公司也在使用芬兰的旋转压实仪进行试验，而德国则使用湿汉堡加载轮试验评定车辙性能和水稳性。欧盟新规范中并未采用湿汉堡加载轮试验，而是指定干汉堡加载轮试验方法（轴载小于1.3万吨、硬质胶轮），也称之为小型轮迹试验。如今，挪威和德国都在采用该试验。挪威应用抗拉强度比TSR试验测试水稳性，德国也正在研究它的应用。

　　法国采用经验、性能相关和基本组成相结合的混合料设计系统。混合料设计分为两个主要部分：混合料配合比的最优化（包括材料的选择、分级和初始沥青含量）和确定已知混合料性能特性的标准试验。

　　法国提出了一系列混合料类型的性能规范，包括密级配、高模量、薄、超薄和排水性路面等。其混合料规范虽然给出了公称最大集料粒径和10号筛（2.0mm）的通过率范围，但并没有给定级配范围。其性能规范包括四个水平：水平一、包括评定工作性（与实地压实相关）的旋转压实试验和水稳性试验；水平二、增加了评定车辙稳定性的轮迹试验；水平三、增加了模量试验；水平四、增加了疲劳试验。

　　1988年，欧盟发行建筑产品指南（CPD），旨在消除不同欧盟国家生产的建设材料的贸易屏障，统一各种建设材料的标准。由欧洲技术标准化委员会（CEN）检验标准的统一性和试验方法，CEN提出了HMA产品的定义、试验方法、生产标准和质量标准。生产标准适用于密级配混合料、沥青玛蹄脂碎石混合料、排水混合料、回收沥青和其他产品。

　　对于密级配沥青混合料，有经验设计法和基本设计法两种。基本设计法包括模量、疲劳和循环加载、三轴压缩试验等。经验设计方法也包括一些性能相关的参数，比如轮迹试验和渗水试验。其目标是使HMA、WMA和半温拌混合料以同一标准同一方法来设计。新标准由2008年3月开始实施。

　　WHA的标准试验方法和混合料类型的发展，起源于1990年。然而，这些方法的实施只停留在第一阶段。有专家表示，最终不管是HMA、WMA或是半温拌沥青混合料，如何实现其性能要求将变得不再重要。尽管受访国家的沥青混合料都有一套混合料设计方法，但都是依靠性能试验来评定等级的。

　　另外，虽然混合料类型的试验方法和主要定义已经标准化，但各国仍可以提出申请，以缩小用于本国的生产标准。这与美国根据各地具体条件修改AASHTO试验方法相类似。

　　施工工艺差异考察团了解到，在欧洲四国，WMA在施工方面有有许多不同于美国的施工情况：（1）在欧洲，间歇式拌和楼比连续式拌和楼更普遍；（2）生产速度一般较慢；（3）铺筑混合料普遍使用重型振动捣实摊铺机。

　　考察团参观了三个分别在挪威、德国和法国的生产WMA的沥青拌和楼，这三个拌和楼均为间歇式拌和楼。在荷兰，生产LEAB的拌和楼也是间歇式拌和楼。在挪威Kolo Veidekke公司，除了间歇式拌和楼，也采用连续式拌和楼，他们改装了一台Amman连续式拌和楼，用以生产WAM-Foam.连续式拌和楼的生产速率为每小时250吨，但一般是以125吨至150吨每小时的速度运行。法国也使用各种不同规格的连续式拌和楼，EIFFAGE公司已经改装了30个拌和楼，15个间歇式，15个连续式，在法国和西班牙生产LEA.

　　一般认为，在相同的较低温度下，集料在间歇式拌和楼中比连续式的拌和楼中干燥地更彻底。在间歇式拌和楼，集料在与沥青拌和前，一般在较高温度下被长时间储存在热料螺旋和热料仓中。即使降低了拌和温度，增加的储存时间也足以使集料更加干燥。另外，在德国，HMA的生产温度普遍比美国高。德国的《Merkblatt指南》推荐WMA的生产温度为1 3 0℃至1 5 0℃，比HMA的生产温度低20℃到30℃。

　　在摊铺方面，摊铺HMA和WMA的设备是相同的，且都是由自卸料车拖运并直接卸入摊铺机料斗中。在欧洲，普遍采用重型振动捣实摊铺机摊铺沥青混合料。这种摊铺机能在摊铺后即形成较高的压实度。据了解，挪威Kolo Veidekke公司在摊铺一些特殊类型的混合料时，会使用更传统的美式摊铺机，比如导轨摊铺机等。

　　考察团到访的所有WHA项目均采用钢轮振动压路机，其轮宽比美国使用的要窄。尽管法国的旋转压实相关草案批准使用轮胎压路机，但轮胎压路机在受访国家的HMA和WMA施工中使用得仍很谨慎。Sasol公司的代表表示，Sasobit的WMA在压实过程中，使用轮胎压路机并没有什么不妥，反而能以相同或者更少的遍数达到压实。

　　近几年，作为节能环保的新型沥青混合料，WHA开始得到世界各国的广泛关注，欧洲、美国已开展了初步研究和试验性应用。此次美国材料专家考察团对欧洲四国的访问，获得了许多WMA技术在欧洲实践的宝贵资料，对日后WMA在我国的应用也具有一定的借鉴意义。

作者： 刘晓文