它“出道”快三十年,终于要火起来了

2020-01-15 05:38本刊编译
筑路机械与施工机械化 2019年12期
关键词:温拌壳牌摊铺

文 | 本刊编译

导语:

鉴于温拌沥青带来的种种好处,以及各种温拌技术的成熟程度,我们实在很难理解,为什么目前只有美国在广泛地应用这种百利而无一害的技术?

2019年9月,英国议会跨党派公路小组(All Party Parliamentary Group on Highways)发布了一份报告,敦促公路部门更多地使用温拌沥青(WMA)。该报告称,如果英国用温拌沥青混合料代替热拌沥青混合料,每年可以减少61 000 t二氧化碳排放。

壳牌公司于1990年代初开发了第一批温拌技术,并于1990年代中期开始商业化。壳牌特种技术总经理John Read教授说:“壳牌的泡沫型温拌沥青(WAM Foam)是最受欢迎的产品,可惜出现得有点过早了。”因为WAM Foam的生产工艺涉及两种等级的沥青,并且需要对沥青搅拌站进行重大改造。

继最早的温拌技术出现之后,为了节省对沥青搅拌站进行改造的投资,专家开始开发可以加入沥青结合料中的添加剂,使温拌沥青混合料的生产工艺变得和热拌沥青混合料一样——区别是在更低的温度下进行。蜡基添加剂可以降低沥青的熔点;化学添加剂改变了集料和沥青之间的化学反应。

温拌技术诞生于欧洲,却在美国成名。在2004年首次使用温拌技术之后,美国运输部很快就意识到了它的成本优势,于是开始强制执行该技术。美国联邦公路管理局的网站解释说,使用温拌技术通常可以减少大约20%的燃料成本。

温拌技术还允许将混合料运输更远的距离,并且可以延长施工季节。在这些情况下,在标准的热拌温度下生产的沥青混合料在运输过程中冷却,然后在较低的温度下被压实。

美国国家沥青路面协会(NAPA)的最新数据显示,2018年,温拌沥青占该国沥青混合料总产量的40.5%,比上年增长约7%。

在比利时、斯堪的纳维亚国家、荷兰及诞生地意大利,另一个添加剂品牌Iterchimica的市场份额越来越大。Iterchmica公司称,其Iterlow RS添加剂是专门为掺入RAP的混合料而设计。通过将该技术与先进的搅拌设备结合,瑞士的一些公司成功地让RAP利用率达到90%甚至

100%。

在欧洲的政策制定者眼里,温拌技术在营造更好的生产环境与施工环境方面的潜力变得越来越重要。除了创造更好的摊铺施工条件之外,沥青混合料的温度每降低12 ℃,烟气和异味就会减少约50%。

“可惜颗粒物的排放量没有减少,”壳牌的John Read教授说,“这就是我们推出Shell Bitumen FreshAir的原因,该产品可以将颗粒物和其他气体的排放量减少40%。”

前文提及的英国报告也指出,温拌沥青混合料在铺设时产生的蒸汽更少,从而提高了工作人员的可见度,并改善了交通状况——尤其是在夜间。

鉴于温拌沥青带来的种种好处,以及各种温拌技术的成熟程度,我们实在很难理解,为什么目前只有美国在广泛地应用这种百利而无一害的技术?

恐怕问题在于,在低温下生产沥青意味着沥青混合料的成本更高——沥青厂商需要在沥青搅拌设备上大量投资,或者购买加入混合料中的添加剂。目前,这些额外的费用并没有被包含在招标价格中。因此,除非规范中明确地要求使用温拌沥青,否则施工承包商一定会选择成本最低的方案。

好消息是,英国终于有了这样一份规范。2019年7月,英国公路管理局(Highways England)公布公路工程规范条款,明确地将WMA包含在内。

在美国,最常见的温拌技术是发泡沥青温拌技术,约占市场份额的63%。自2011年以来,化学添加剂(例如Ingevity的Evotherm)的使用量一直在增长,到2018年已经占据34%的份额。

在欧洲,情况有所不同。欧洲沥青路面协会(EAPA)2017年的数据显示,法国是使用温拌技术最多的国家,温拌沥青混合料占总产量的11.4%,其次是挪威(11.1%)和丹麦(8.5%)。而与英国议会跨党派公路小组共同撰写这份报告的英国沥青行业联盟(Asphalt Industry Alliance)则认为法国的数据应该更高(15%),而英国使用温拌技术生产的沥青混合料只占总产量的4%。

Sasobit是南非Sasol公司于1997年推出的基于蜡的添加剂,从极地的机场到非洲的公路,应用遍布全球。该公司称,欧洲无疑是他们的最大市场,不过近年来中、美两国正在迅速追赶。最近,Sasol公司推出了一款新的添加剂产品——Sasol Redux。

截至2018年末,中国大陆的公路总里程已达484.65万km、高速公路达14.26万km,居世界第一,其中的高速公路绝大多数都是沥青混凝土路面。随着机械制造技术的不断进步,沥青混合料摊铺机已具有摊铺速度、送料速度可控和自动精准找平等功能,成为沥青路面摊铺的关键设备之一 。但在实际施工中,由于机械、材料和人为等因素的影响,导致粗、细集料分布不均匀,产生离析现象,影响了路面的摊铺质量和使用寿命。为了更好地评价摊铺质量,很多学者做了相关方面的研究,虽然目前国内学者在摊铺质量及均匀性评价方法方面取得了一系列的成果,但对图像最佳采集高度的确定和处理技术方面的研究不多。

本次约稿通过不同采集高度差异化试验,得到了拍照高度与实际拍摄路面宽度的函数关系;利用数字图像采集技术,从大颗粒丢失量和精确度两方面分析,确定了最佳的图像采集高度;最后对图像进行形态学处理,得到能快速识别的图像,从而为沥青路面摊铺质量快速评价奠定基础。

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