机械发泡温拌沥青混合料技术规范编制说明.docx

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1、贵州省地方标准机械发泡温拌沥青混合料技术规范（送审稿）编制说明机械发泡温拌沥青混合料技术规范标准编制组2023年6月机械发泡温拌沥青混合料技术规范（送审稿）编制说明为响应党中央、国务院的“3060双碳”战略，落实国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展社会体系的指导意见（国发（2023）4号）第（十七）提升交通基础设施绿色发展水平”中“积极打造绿色公路”、“积极推广温拌沥青”的具体要求,适应我省沥青路面低碳建造的技术发展,促进绿色公路建设，进一步提升施工技术水平。通过总结兴义环城高速公路等实体工程的建设和科研实践，编制机械发泡温拌沥青混合料技术规范，可规范机械发泡温拌沥青混合料路面的设计和施工，

2、保障工程质量，为加快机械发泡温拌沥青混合料技术的推广应用提供技术保障。同时可为国内类似工程建设提供示范，为我国温拌沥青路面技术发展贡献贵州智慧。一、项目背景（一）全省和国内外产业、技术现状1 .国内产业、技术现状目前用于沥青路面建设、养护的沥青混合料主要有热拌沥青混合料和冷拌（常温）沥青混合料。从使用数量比例看，热拌沥青混合料占绝对多数。随着人们认识水平的不断提高，热拌沥青混合料在拌和、运输以及摊铺过程中出现的有害气体排放、过多能耗以及热老化等问题，逐步被各界所关注；而冷拌沥青混合料，尽管在环保、能耗等方面有很大优势，但由于总体上其路用性能与热拌沥青混合料相比还有较大差距以及其价格昂贵等因素，

3、主要用于沥青路面的修补、罩面、低交通量路面。多年来沥青行业及相关部门一直寻找改善路面性能、提高施工效率、节约资源、保护环境的新技术，温拌沥青混合料（WMA）就是这样一种技术。温拌沥青混合料是一种新型沥青混合料，其拌和温度介于热拌沥青混合料（150-180oC）和冷拌（常温）（1040C）沥青混合料之间，性能达到（或接近）热拌沥青混合料。2005年4月起，交通部公路科学研究所和北京市政路桥建材集团有限公司等单位合作开始对温拌沥青混合料技术进行研究，2005年9月，在北京国道110辅线成功实施了我国第一条温拌沥青混合料试验路的铺筑。目前在我国的以基于表面活性剂的温拌沥青混合料为代表的温拌技术在我国

4、的应用发展最为迅速，在我国多个地区都有所实施，成功应用于包括高速公路和城市快速道路的路面铺装。有机添加剂类WMA技术在中国也有一定规模的应用。2014年起，河北、江苏、浙江、北京等分别在国省干线及市政道路铺筑了泡沫温拌沥青混合料试验路。2015年起开始在江苏沿江高速、宿淮盐高速等的养护工程中推广应用。2016年、2017年、2018年，贵州公路集团也分别在盘兴、贵遵复线、毕节东清高速公路等铺筑试验工程，使用效果良好。2019年，广西乐百高速D标段，包括隧道路面在内的沥青路面上、中、下三层全部采用机械发泡温拌沥青技术，全长7km多。2023年，贵州省公路工程集团有限公司，又在黔西南州兴义环城高速

5、公路的上、中、下三层沥青路面结构中铺筑了机械发泡温拌沥青混合料路面，累计铺筑面积达80多万m2o总之，基于机械发泡温拌沥青沥青混合料技术在我国有一定规模的应用，但应用量不是很大，仍处于试验研究和初步推广阶段。2 .国外产业、技术现状温拌沥青技术起源于欧洲，法国是欧洲WMA技术应用较多的国家。第一条温拌沥青路面于1995年在欧洲铺设。2000年，Harrison和Christodu1aki在国际沥青路面大会首次介绍这一技术。同年，在欧洲沥青上Koenders等人做了更为详细的报道。美国从2002年开始研究和推广该技术，美国国家沥青技术研究中心（NCAT）等机构开展了大量实验研究。2004年第一次

6、铺筑温拌沥青路面。美国温拌沥青技术发展非常迅速，温拌沥青混合料占整个沥青混合料的比例逐年增高，如表1-1所示,2009年全美使用的沥青混合料中温拌沥青混合料占比为5.4%,到2018年，温拌沥青混合料的比例已经超过40队目前美国已有近一半的沥青混合料生产企业使用WMA技术,有16个州温拌沥青混合料用量超过沥青混合料总量的50%,8个州超过了75%0表1-1美国温拌沥青混合料用年份温拌沥青混合料用量（万吨）温拌沥青混合料占比沥青混合料总量（万吨）200919205.4%32702010476013.2%327002011687018.8%365972012867024.1%36029201411

7、38033.3%3417420151198032.83652420161168031.237436201714740393779520181577040.538983温拌沥青混合料具有诸多潜在益处,使得在全球范围内迅速发展：符合环保、可持续发展和“绿色施工”的理念，特别是减少能耗和温室气体排放；改善现场压实，改善压实有利于延长施工季节，使得长距离运输沥青混合料成为可能；改善工人作业条件，特别是浇注式沥青的施工，这种沥青混凝土温度远高于普通热拌沥青混凝土。表1-2分类汇总了温拌沥青混合料技术的潜在效益。1-2温拌沥青混合料的潜在效益潜在效益经济施工环境减少油耗延迟季节(低温)施工更好的工作性和压

8、实性减少拌和楼温室气体排放增加RAP的使用量改善作业条件经过20来年的研究和实践，目前温拌沥青混合料技术主要有以下三种形式:化学添加剂法、有机添加剂法和沥青发泡法。其中化学添加剂法以Evotherm(MeadWestvaco)为代表，主要原理是将化学表面活性剂加入沥青结合料或沥青混合料中，可在较低温度下减少集料-沥青界面的表面张力，改善低温裹覆以及施工和易性。有机添加剂法以SaSObit(SaSO1WaX)为代表，主要原理在于SaSobit的熔点接近100,并且会在116C的时候完全溶于沥青结合料，降低沥青混合料的黏度，这样就会使得沥青混合料的拌和温度降低10oC-30oCo沥青发泡法是通过发

9、泡装置或含水材料将少量水分引入热沥青中，当水分散到热沥青中产生气体，沥青相也随之膨胀形成泡沫沥青，泡沫沥青有助于降低沥青的黏度，改善裹覆和有利压实。沥青发泡方法主要分为发泡添加剂法及机械发泡法两大类。（1）发泡添加剂法。使用含有结晶水的材料，以ASPha-Min、AdVeraWMA（美国）为代表的合成沸石。此种材料内部含有结晶水，当加入正在拌和的沥青混合料中，高温下结晶水释放为自由水，从而达到发泡的效果。（2）机械发泡法。采用机械装置直接将微量水注入沥青结合料，使沥青产生泡沫，大部分注水系统添加的水量为沥青结合料质量的现-4机该方法是将沥青、微量水和必要的添加剂通过机械发泡装备形成泡沫沥青，并

10、在沥青拌和楼中与粗细集料、矿粉等进行拌和成为温拌沥青混合料。该技术在有效保证沥青混合料拌和均匀、可靠压实的前提下，可降低沥青混合料的拌和、摊铺、碾压等施工温度20-30,混合料性能与热拌沥青混合料相当。据2018年统计数据，美国在应用的温拌沥青混合料技术当中机械发泡类是所有温拌技术使用比例最高的，超过60%（如表1-3所示），成为温拌技术中的主流。表1-3美国各类温拌技术所在市场比例（2018）温拌沥青混合料类型2018年化学添加剂类34.3%发泡添加剂类0.7%有机添加剂类1.8%机械发泡类63.2%机械发泡法温拌技术之所以所占比重最大，究其原因在于：添加剂类温拌技术虽然也可以达到温拌效果，

11、但是投入成本较高。相比于其他种类的温拌技术，机械发泡法只需要一次性对拌和楼加装发泡设备，投入成本低，基本不增加混合料成本。与热拌沥青混合料技术相比其特点在于：因有效降低了施工温度，可减少燃料消耗和温室气体及沥青烟等有害、有毒气体的排放，可减少沥青的老化,提高路面耐久性，从而带来相当可观的社会经济效益。机械发泡温拌沥青路面技术符合环保、可持续发展及“绿色施工”理念,适合在我国进行大规模推广应用。（二）制修订地方标准的必要性和意义1.适应贵州省沥青路面低碳建造技术发展形势需求机械发泡温拌沥青混合料技术在兴义环城高速的成功建设，对省内各建设、设计、施工单位以及质量监督部门提出了更高要求。为了适应我省

12、沥青路面低碳建造的技术发展，加快推广应用节能减排的机械发泡温拌沥青混合料技术，进一步提升施工技术水平，编制机械发泡温拌沥青混合料技术规范十分迫切和必要，可规范机械发泡温拌沥青混合料路面设计和施工，保障工程质量。同时可为后续国内类似工程建设提供示范，为我国温拌沥青路面技术发展贡献贵州智慧。2.科技成果转化的必然要求兴义环城高速公路是国内首次上、中、下三层路面大规模采用机械发泡温拌沥青路面技术。为了确保泡沫温拌沥青路面的建设水平，贵州省公路工程集团有限公司联合交通运输部公路科学研究所，针对泡沫温拌沥青混合料开展了一系列基础性研究，研究成果支撑了温拌沥青路面大规模的成功应用。兴义环城高速泡沫温拌沥青

13、路面技术科研成果具有重要引领作用。标准的编写和发布，将是该技术科技成果最好、最快的转化途径。3.交通行业标准公路沥青路面施工技术规范的有益补充国内按照现行规范无法找到泡沫温拌沥青路面对应的设计、施工及质量控制评定依据。为了便于采用泡沫温拌沥青路面施工过程中质量管控，编制一本有针对性的技术标准显得十分迫切。通过系统总结兴义环城高速的工程经验，进一步结合国内典型工程调研，提炼总结编制机械发泡温拌沥青混合料技术规范，将是交通运输行业公路沥青路面施工技术规范的有益补充，同时为该规范的修订提供技术参考。（三）主要内容本标准主要对贵州省范围内采用机械发泡温拌沥青混合料路面技术的原材料、配合比设计、施工工艺

14、及过程控制、质量检查与验收等提出要求。本标准主要内容包含以下部分:1 .范围本文件规定了机械发泡温拌沥青混合料路面的术语和定义、缩略语、原材料、配合比设计、施工工艺和施工质量控制与验收等。本文件适用于各等级公路沥青路面的新建、改扩建及养护工程。城镇道路沥青路面可参照执行。2 .规范性引用文件对本标准制订过程中，引用的相关技术标准进行说明。3 .定义规定了沥青结合料、改性沥青、机械发泡温拌沥青（泡沫沥青）、膨胀率、半衰期、机械发泡温拌沥青混合料的定义。4 .缩略语和代号WAC温拌密级配沥青混凝土混合料，分为粗型和细型两类HMA热拌沥青混合料，HotMixAspha1tWMA温拌沥青混合料，War

15、mMixAspha1tWSMA温拌沥青玛蹄脂碎石混合料，WarmMixStoneMatrixAspha1t5 .原材料5.1 一般规定5.2 沥青结合料5.3 集料5.4 温拌沥青混合料用泡沫沥青5.5 其他材料6 .配合比设计6.1 一般规定6.2 沥青发泡试验6.3 机械发泡温拌沥青混合料设计及试件制备6.4 机械发泡温拌沥青混合料性能检验7 .施工7.1 施工准备7.2 试验段7.3 机械发泡温拌沥青混合料的拌制7.4 运输7.5 摊铺及碾压7.6 养生和开放交通8 .质量控制与检查验收8.1 一般规定8.2 质量控制8.3 验收附录附录A：（规范性）泡沫沥青发泡试验方法附录B：（规范性）机械发泡温拌沥青混合料圆柱体试件制作方法（四）其它必要的情况说明无二、工作简况（一）任务来源当前，发展低碳经济、建设低碳社会已经成为中国乃至世界的战略重点。促进交通行业向节能、环保和更加安全的方向发展，建设以低碳减排为核心的绿色道路，是我们面临的新的使命。目前，我国