科技成果

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成果名称: HH-X型温拌剂推广应用研究

成果登记号: 9612017Y0405

第一完成单位: 西安公路研究院

联 系 人: 郭平

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新材料

技术领域: 现代交通

应用行业: 交通运输、仓储和邮政业

成果简介:

    1. 课题来源与背景

    本项目是陕西省交通运输厅2013年交通科研项目,项目编号是13-32T。

    2. 技术原理及性能指标

    温拌沥青混合料(WMA) 是一种高节能低排放环保型材料,属于低碳技术范畴。拌和温度介于热拌沥青混合料和冷拌(常温)沥青混合料之间,相对于HMA温度降低了10℃~30℃。其矿料级配、混合料的配合比设计、拌和设备等可以完全参照热拌沥青混合料的相关方法与规定,温拌沥青混合料与普通热拌沥青混合料的路用性能基本一致。

    目前市场上乳化类温拌剂存在一些共有的问题:①乳化类温拌剂产品较多,缺乏系统的质量控制要求和评价指标,尤其是检测方法和手段,导致某些工程在采用温拌技术时无据可依,路面的质量降低,严重影响了温拌产品的进一步推广应用;②HH-XI型温拌剂为水溶液形式,添加时需对拌合楼进行改造,施工单位对此具有抵触情绪,担心影响其产量;③在添加过程中由于拌缸为封闭状态,而该类水溶液材料的添加必须依靠一定的压力进行喷洒,或造成拌缸内形成不稳定气压,从而影响矿粉的称重,造成计量上的不准确;④在添加该材料的过程中,虽然在拌缸中大部分水分变成水蒸气蒸发掉,然而仍然存在一小部分水分残留在混合料中,而对于残留的这一部分水分,是以什么形式存在于混合料中,其对沥青混合料的水损害性能是否存在隐患并没有一个明确的结论。

    鉴于上述问题在HH-XI型温拌剂基础上,集中力量研发改进,基于温拌剂中的水分在拌和过程中只是一个中间短暂存在的成分试验结果,研制出不含水分的HH-XII型表面活性剂温拌剂,并对其生产工艺和技术指标进行了系统研究;基于以温度换时间的研究思路,提出了低温季节可采用的"热拌温铺"技术方案,并结合工程施工中温拌沥青混合料温度降低速率统计结果,论证了采用"热拌温铺"技术方案,温拌沥青可在-5?C和III级风以上的条件下可以施工。并在施工过程中细化了低温条件下采用"热拌温铺"技术方案的温拌改性沥青混合料各环节的施工温度。

    本项目研发并生产了油基HH-XII型表面活性类温拌剂,HH-XII型温拌剂不含有任何水分,可直接添加到沥青中,不用添加设备,具有和沥青相近的密度,可以与沥青均匀混溶,添加方式简单、方便 。

    3. 技术的创造性与先进性

    该项目主要创新性如下:

(1)基于温拌剂中的水分在拌和过程中只是一个中间短暂存在的成分试验结果,研制出不含水分的HH-XII型表面活性剂温拌剂,并对其生产工艺和技术指标进行了系统研究。

(2)基于以温度换时间的研究思路,提出了低温季节可采用的"热拌温铺"技术方案,并结合工程施工中温拌沥青混合料温度降低速率统计结果,论证了采用"热拌温铺"技术方案,温拌沥青可在-5?C和III级风以上的条件下可以施工。并在施工过程中细化了低温条件下采用"热拌温铺"技术方案的温拌改性沥青混合料各环节的施工温度。

(3)采用抽样调查的方法研究了温拌技术在长达隧道沥青路面施工中的减排效果达到50%以上。

(4)编制了陕西省地方标准《温拌沥青路面施工技术规范》(DB61/T 1007-2016)。

    4. 技术的成熟程度,适用范围和安全性

    目前,项目研究成果已编写陕西省地方规范《DB61/T 1007-2016温拌沥青路面施工技术规范》,研究成果正在进行全面推广中。结合试验路应用情况,其具有以下几个特点:HH-XII型温拌剂在具有较大粘度的沥青混合料中使用,可有效降低混合料粘度,增加工作性能;该材料可有效降低混合料各环节施工温度,从而有效减少隧道中的烟雾含量,方便施工人员在隧道中进行质量监控剂顺利施工;冬季施工,在保证工期的前提下,有效提高了路面的压实度,使得一些需要在冬季低温环境下施工的紧急工程得到了顺利实施,可有效延长施工时效。

    5. 应用情况及存在的问题

    通过本课题的研究,在HH-XII型温拌剂研发、橡胶沥青路面、低温季节、隧道施工及市政道路施工中的应用研究等方面取得了重大的突破。以低碳、环保、经济、耐久和可持续发展为目标,结合我国国情特点,对HH-X型系列温拌剂及其应用技术研究进行系统化的应用研究、验证,并通过科研项目的引导和研究,尽快实现产品和技术的本土化,促进公路交通建设行业的更大发展。为此,结合本项目成果,在后续的相关研究中建议加强以下几项工作:

(1)进一步加大加强成果宣传培训工作,提升工程技术人员专业和实践水平,以促进成果大面积推广应用;

(2)结合实体工程推广应用,进一步论证HH-X型系列温拌剂的应用性能。

    6. 历年获奖情况

"乳化型温拌混合料添加剂研发及应用研究"获2013年陕西省第二届职工科技节优秀科技创新新成果节能减排铜奖。

"HH-X型系列温拌剂研发及温拌沥青混合料应用研究"获2016年度陕西省科学技术奖三等奖。