中國報告大廳網(wǎng)訊,當前道路施工領(lǐng)域,再生瀝青、改性瀝青等新型瀝青材料的應(yīng)用日益廣泛,有效提升了路面的穩(wěn)定性與抗變形能力,進一步延長了道路的使用壽命。在此基礎(chǔ)上,溫拌瀝青技術(shù)作為一種常溫施工的創(chuàng)新工藝,不僅能保持瀝青混合料的可加工性與材料性能,還能顯著減少施工能耗與有害氣體排放,降低道路全生命周期維護成本,已成為推動瀝青行業(yè)向綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要方向。
溫拌瀝青技術(shù)是通過特定技術(shù)措施,使瀝青能在相對較低溫度下完成拌和與施工,同時保持瀝青混合料使用性能的技術(shù),其應(yīng)用介于熱拌瀝青與冷拌瀝青之間,核心在于借助特殊添加劑(如泡沫瀝青、化學(xué)添加劑、礦物填料等)降低瀝青黏度,確保低溫下的流動性與施工性。
1. 技術(shù)特點
溫拌瀝青技術(shù)主要分為三類:一是瀝青發(fā)泡型,需使用沸石或水及特定設(shè)備,工藝復(fù)雜,可能降低混合料路用性能;二是表面活性劑型,添加劑用量低、添加方式簡便,不會降低瀝青混合料使用期間的路用性能;三是合成蠟型,工藝簡單、摻加量低,可改善瀝青混合料高溫性能,但不利于低溫性能。
與傳統(tǒng)熱拌瀝青相比,溫拌瀝青優(yōu)勢顯著:其一,環(huán)保節(jié)能,拌和溫度較熱拌瀝青降低 30℃左右,燃料消耗減少 30%,大幅減少煙霧等有害氣體排放;其二,防止老化提升耐用度,瀝青混合料從拌和、運輸?shù)綌備伒臏囟却蠓档停瑴p少瀝青老化,延長路面耐用性;其三,路用性能優(yōu)良,適用于路面各瀝青結(jié)構(gòu)層,尤其適合高粘度瀝青混合料施工,包括路面瀝青養(yǎng)護的薄層罩面、膠粉改性瀝青等場景;其四,保障施工人員健康,可減少 80% 以上瀝青煙排放,降低對施工人員身體的傷害。
2. 主要適用場景
由于溫拌瀝青制備需添加溫拌劑,成本高于普通瀝青,因此更適用于高端瀝青市場,重點應(yīng)用于高速公路、國省道、城市道路等隧道內(nèi)瀝青路面,以及有居民區(qū)的市政道路施工 —— 這類場景下,溫拌瀝青可減少氣體排放與施工氣味,同時保障施工區(qū)域居民與施工人員健康。
溫拌瀝青技術(shù)自誕生以來,在全球范圍內(nèi)逐步推廣,國內(nèi)外通過多年試驗與工程應(yīng)用,已積累豐富經(jīng)驗,同時相關(guān)標準規(guī)范的出臺也為技術(shù)落地提供了支撐。
1. 國外應(yīng)用現(xiàn)狀
溫拌瀝青起源于歐洲,1999 年歐洲首次修建采用溫拌瀝青技術(shù)的路段,驗證了其路用性能優(yōu)勢,隨后技術(shù)逐步推廣。2003 年,某國從歐洲引進溫拌瀝青技術(shù)并開展性能研究,2004 年在該國兩個州完成首次現(xiàn)場試驗,試驗后相關(guān)部門發(fā)現(xiàn)其可減少約 30% 燃料成本,開始大力推廣。2006 年,歐洲某國出版溫拌瀝青混合料技術(shù)指南,總結(jié)技術(shù)種類與使用建議;2008 年,某國陸續(xù)推出溫拌瀝青技術(shù)標準與制度,包括地方頒布的溫拌瀝青混合料技術(shù)標準、國家層面制定的質(zhì)量與性能檢測方法流程。2009 年起,全球?qū)匕铻r青的關(guān)注從成本效益、路用性能轉(zhuǎn)向節(jié)能降耗與污染減排,溫拌瀝青作為環(huán)保型道路材料,得到多個國家的推崇。
2. 國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀
我國于 2005 年開始溫拌瀝青技術(shù)的研究與應(yīng)用,首次在北方某國道昌平段修建溫拌瀝青試驗路段;隨后在相關(guān)部門支持下,技術(shù)在國內(nèi)多個城市道路試驗推廣,效果良好。2006 年,南方某城市市政部門與國外企業(yè)合作,完成國內(nèi)第二條溫拌試驗路鋪設(shè),同年在西南某高海拔地區(qū)(零下 4℃環(huán)境)完成溫拌瀝青鋪設(shè);2007 年,東部某城市交通企業(yè)與高校合作,在某省道完成溫拌瀝青試鋪。2008-2009 年,溫拌瀝青技術(shù)先后在北方奧運場館道路、南方長江隧道路面、西部蒼嶺隧道路面、北方某城市長安街大修、東北某城市橋面攤鋪等項目中成功應(yīng)用,破解了國內(nèi)隧道及橋梁瀝青路面施工難題。2011 年,我國已完成 100 多條溫拌瀝青試驗路段及工程應(yīng)用,標志著該技術(shù)獲得認可并進入多領(lǐng)域應(yīng)用階段;2019 年,國內(nèi)某石油企業(yè)生產(chǎn)的溫拌抗裂瀝青,在西南某高海拔高寒地區(qū)國道(G544)實現(xiàn)實體工程應(yīng)用,這是國內(nèi)低溫性能要求最高的瀝青產(chǎn)品首次在該類區(qū)域使用。
標準規(guī)范方面,2009-2011 年,國內(nèi)多個省市編制溫拌瀝青技術(shù)指南與規(guī)范;2014 年發(fā)布國家標準《溫拌瀝青混凝土》(GB/T 30596-2014);2017 年《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2017)收錄溫拌技術(shù)標準,推動國內(nèi)溫拌瀝青技術(shù)趨向成熟。
目前,我國溫拌瀝青技術(shù)起步較晚,國產(chǎn)溫拌劑性能與國外主流產(chǎn)品存在差距,且進口溫拌劑成本較高,導(dǎo)致溫拌瀝青市場占比偏低。截至 2021 年,我國溫拌瀝青產(chǎn)量僅占瀝青混合料總產(chǎn)量的 5%;市場中常見的溫拌技術(shù)為表面活性溫拌技術(shù)與有機降粘溫拌技術(shù),兩者合計約占市場份額的 80%。
隨著國內(nèi)溫拌瀝青技術(shù)不斷提升,未來其市場空間將進一步擴大,應(yīng)用場景與材料創(chuàng)新也將持續(xù)拓展,成為瀝青行業(yè)重要增長極。
從技術(shù)性能來看,未來溫拌瀝青混合料性能將逐步與熱拌瀝青混合料相當,傳統(tǒng)熱拌瀝青道路鋪設(shè)手段有望被溫拌瀝青技術(shù)逐步取代;此外,拌和溫度更高、能耗及排放更多的橡膠瀝青,也可作為溫拌瀝青路面材料,進一步豐富溫拌瀝青的應(yīng)用品類。
從環(huán)保與資源循環(huán)角度來看,我國工業(yè)固體廢棄物年產(chǎn)量約 33 億噸,歷史累計堆存量超 600 億噸,對環(huán)境造成較大污染與隱患;若將其作為溫拌瀝青改性劑,可有效消耗大宗固體廢棄物,兼具環(huán)保與社會意義。目前,我國已開始利用廢舊汽車輪胎的橡膠作為橡膠瀝青改性劑,實現(xiàn)廢舊資源回收再利用,推動溫拌瀝青產(chǎn)業(yè)向循環(huán)經(jīng)濟方向發(fā)展。
從區(qū)域建設(shè)需求來看,我國東部城市高等級公路建設(shè)逐步完善,未來高等級公路建設(shè)將向中西部傾斜,距離長、寬度大的隧道施工路面預(yù)計大幅增加,穿山、過江、地下隧道等項目也將明顯增多。傳統(tǒng)熱拌瀝青在隧道內(nèi)施工時,受空間封閉狹小、通風條件差、照明不足、攤鋪設(shè)備受高溫影響難維護等因素制約,不僅攤鋪難度大,還會損害環(huán)境與施工人員健康;而溫拌瀝青可實現(xiàn)無煙操作,保障攤鋪設(shè)備不受高溫影響,且混合料能有效壓實,避免界面隱患,保障隧道路面瀝青施工質(zhì)量。此外,西部地區(qū)高海拔低溫環(huán)境下的瀝青攤鋪場景較多,熱拌瀝青難以實現(xiàn)理想壓實效果,溫拌瀝青的壓實溫度范圍更寬,可滿足低溫施工要求,且降溫速率慢,能延長運距、節(jié)約人力物力成本,保障高海拔地區(qū)項目施工質(zhì)量。
盡管溫拌瀝青優(yōu)勢顯著且前景廣闊,但當前推廣過程中仍面臨多重阻力,制約其市場滲透率提升。
1. 理論研究不系統(tǒng)
一是溫拌瀝青產(chǎn)品及技術(shù)日益增多,但缺乏長期使用檢測數(shù)據(jù)(如耐久性、抗疲勞性等),無法開展系統(tǒng)對比分析與評價;二是缺乏完整的評價體系,目前我國主要依據(jù)熱拌瀝青相關(guān)技術(shù)規(guī)范(如《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004)評價溫拌瀝青,難以完全適配溫拌瀝青的特性;三是研究多側(cè)重性能評價,對基礎(chǔ)理論(如性能要求與配置原理、微觀結(jié)構(gòu)等)探討不足。
2. 施工設(shè)計不規(guī)范
我國針對溫拌瀝青混合料的設(shè)計施工標準不統(tǒng)一,缺乏配套的施工技術(shù)指南、性能測試規(guī)范,導(dǎo)致施工質(zhì)量控制缺乏依據(jù),也難以對施工質(zhì)量進行有效評價,嚴重制約溫拌瀝青推廣。
3. 成本居高不下
當前溫拌劑生產(chǎn)廠家較少,優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品稀缺,導(dǎo)致溫拌劑價格偏高。以某進口名牌溫拌劑為例,市場價格約 75000 元 / 噸,摻入量為瀝青的 3‰~5‰,按此計算,每噸瀝青需增加成本約 300 元,進而導(dǎo)致每公里高速公路的原料成本增加 15 萬元,成本壓力增大了溫拌瀝青技術(shù)的推廣難度。
4. 道路建設(shè)節(jié)能減排未成為主流
全國碳交易體系剛釋放碳價信號,相關(guān)部門尚未對二氧化碳及其他有害氣體排放制定具體指標要求;由于溫拌瀝青成本較高,企業(yè)普遍不愿額外增加成本使用,導(dǎo)致溫拌瀝青需求雖有上升,但實際推廣進展緩慢。
在我國綠色交通 “碳達峰、碳中和” 戰(zhàn)略目標逐步部署的背景下,溫拌瀝青技術(shù)已成為道路工程領(lǐng)域的研究熱點。溫拌瀝青憑借優(yōu)異的路用性能,完全能滿足國內(nèi)各類道路施工對瀝青材料的需求,尤其在低成本應(yīng)用、高寒氣候適配、重交通高等級道路鋪裝等場景中優(yōu)勢突出,從經(jīng)濟性、技術(shù)性、環(huán)保性角度來看,對溫拌瀝青市場應(yīng)用的研究具有重要意義。
溫拌瀝青是建設(shè)綠色環(huán)保交通路面的重要需求,也是交通運輸行業(yè)實現(xiàn) “綠色、節(jié)能、低碳” 理念的關(guān)鍵舉措與必然選擇。為推動其發(fā)展,需從多方面發(fā)力:一是加強理論研究與規(guī)范制定,讓理論研究更系統(tǒng)完備,施工規(guī)范更具可操作性;二是相關(guān)部門做好頂層設(shè)計與技術(shù)引導(dǎo),為行業(yè)發(fā)展提供方向支撐;三是加大科研投入,提升國內(nèi)溫拌劑生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量,從源頭降低溫拌瀝青成本,這是大規(guī)模推廣的關(guān)鍵;四是推進公路施工環(huán)保立法,盡快制定道路施工中碳排放、有害氣體排放的法定標準,將環(huán)保要求轉(zhuǎn)化為強制要求;五是遵循國家關(guān)于工程建設(shè)廢棄資源綜合利用的方針,在溫拌瀝青原材料選擇中秉持環(huán)保、低碳、可持續(xù)發(fā)展理念,推動廢舊道路路面、瀝青的資源化利用。
中國報告大廳《2025-2030年中國瀝青產(chǎn)業(yè)運行態(tài)勢及投資規(guī)劃深度研究報告》指出,溫拌瀝青作為瀝青行業(yè)的創(chuàng)新技術(shù),既保留了瀝青混合料的優(yōu)良路用性能,又通過低溫施工實現(xiàn)了節(jié)能降耗與環(huán)保減排,在國內(nèi)外道路工程中已積累豐富應(yīng)用經(jīng)驗。從數(shù)據(jù)來看,其可減少 30% 燃料消耗、80% 瀝青煙排放,2021 年國內(nèi)市場占比雖僅 5%,但隨著中西部建設(shè)需求釋放、固廢資源化利用推進,未來增長空間廣闊。不過,理論研究不系統(tǒng)、施工不規(guī)范、成本高、節(jié)能減排未普及等問題仍需解決。隨著技術(shù)研發(fā)深化、標準完善、成本下降及環(huán)保政策落地,溫拌瀝青將逐步替代傳統(tǒng)熱拌瀝青,成為推動瀝青行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型、助力交通領(lǐng)域 “雙碳” 目標實現(xiàn)的核心力量。
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