冷拌沥青混合料研究现状与发展态势

沥青路面作为我国高等级公路的主要形式，对于我国公路交通建设有着积极的推动作用。但沥青路面施工不仅需要较高的温度，缩短了施工工期，而且消耗能源，排放大量的温室气体，破坏了生态环境。在国家大力提倡“绿色交通”的新时代背景下，迫切需要在道路交通建设中提供一种低能耗、少污染、成本低、资源节约、施工便捷的道路修筑材料，从而满足“绿色施工”的技术要求 。基于上述问题，冷拌冷铺技术一经提出便得到快速发展应用，冷拌冷铺沥青混合料即将沥青胶结料(乳化沥青或液体沥青)与一定级配要求的集料、添加剂等按照一定比例常温条件下拌和、摊铺的新型道路材料。该技术实现了常温下施工，不受气温、季节的影响，克服了传统路面资源浪费、环境污染的弊端，具有显著的社会、环境效益。

我国对于冷拌冷铺技术的研究仍滞后于西方发达国家，现阶段我国研究学者主要从混合料配合比设计及性能评价、冷拌沥青技术指标控制、冷拌冷铺混合料工程应用等方面进行了系列研究。交通部公路交通科学研究院李峰指出现阶段基于马歇尔击实法进行冷再生混合料性能评价不能完全反映冷补材料的性能指标，通过室内试验提出了冷补材料的评价标准，更加强调了混合料的低温性能。

根据冷拌沥青与矿料的作用机理不同，将冷拌沥青混合料分为乳化型、溶剂型、反应型三种混合料类型。

1) 乳化型冷拌冷铺沥青混合料

该混合料采用乳化沥青作为胶结料与矿料常温下拌合而成，乳化沥青破乳前黏度较低，混合料间的黏附性较差，具有良好的施工和易性，混合料拌和过程中，乳化沥青与集料充分接触，外力作用下包裹沥青的水分被挤出，沥青与集料的黏附性增强，混合料强度增加 [18]。但相关研究表明其初始强度较低，耐久性较差，容易出现早期病害。乳化型冷拌冷铺沥青混合料强度形成过程如图1所示。

2) 溶剂型冷拌冷铺沥青混合料

该混合料由沥青、稀释剂、外加剂按照一定掺配比例制备冷拌沥青然后与集料常温条件下拌和而成。稀释剂的成分主要为各种石油组分，能够将黏稠的沥青溶解成流动的液体，降低沥青的黏度，保证混合料施工过程中具有良好的施工和易性。在行车荷载和自然环境的作用下，沥青中的稀释剂逐渐挥发，沥青黏结力增强，混合料间的密实度逐渐增加，最终强度逐渐形成 。溶剂型冷拌冷铺沥青混合料具有初始强度低，随时间延长强度显著增加的典型特点，其强度形成过程如图2所示。

3) 反应型冷拌冷铺沥青混合料

该混合料由环氧改性沥青作为胶结料，常温下与矿料拌和而成。由于胶结料中添加了环氧树脂改性剂，沥青黏结力显著增强，混合料多用于沥青路面坑槽的修补。混合料拌和过程中撒入适量的固化剂，固化剂均匀分散于混合料的空隙间，与环氧沥青发生反应形成错综复杂的网状结构，显著提高混合料间的强度 。此外环氧树脂胶结料在反应过程中会释放热量，加快稀释剂的挥发，促进了混合料最终强度形成。其强度形成过程如图3所示。

冷拌沥青混合料拌和工艺流程

冷拌沥青混合料社会及环境效益

冷拌沥青混合料常温施工，减少了能源消耗及温室气体的排放，是践行“资源节约型社会”和“环境友好型社会”的重要途径，具有显著的社会及环境效益：

1) 便于生产，存放备用。传统热拌沥青混合料拌和设备不需改装即可进行冷拌冷铺沥青混合料的生产，且拌和好的混合料装入密封袋中即可长期保存，不影响混合料的使用性能。

2) 减少温室气体排放，保护生态环境。冷拌冷铺沥青混合料在常温条件下即可均匀拌和，相比于传统的热拌沥青混合料，减少了集料加热过程中的温室气体排放，具有良好的环保作用。

3) 节约资源，降低能耗。冷拌冷铺沥青混合料在常温条件下拌和，省去了集料的加热过程，大大节省了燃料资源，减少了能源消耗。

4) 延长施工季节。冷拌冷铺沥青混合料对成型温度不敏感，施工过程不受温度、季节的影响，延长了混合料的施工季节，加快了工程进度。

5) 开放交通快。混合料经压实后既具有一定的早期强度，用于路面坑槽修补，不经养生即可开放交通，不会影响车辆的通行。