温拌沥青
作为道路施工材料,温拌沥青 (WMA) 的应用正持续增长,其节能潜力是这一趋势的核心驱动力。Wirtgen Group 的技术与解决方案紧密契合这一发展方向,能够在沿用传统生产方式和设备的前提下,有效支持温拌沥青的生产与应用。
温拌沥青 (WMA), 也被称为温拌混合料、低温沥青或降温沥青,是在 110℃ 至 130℃ 温度范围内生产的沥青混合料。相比之下,传统热拌沥青 (HMA) 的生产温度通常在 140℃ 至 180℃ 之间,多以 160℃ 的热沥青作为粘结剂。在许多国家和地区,这种施工材料的应用日益普及,这一趋势的形成源于多种因素。
温拌沥青的生产和应用能够带来多重经济效益。这类沥青混合料生产所带来的的综合能源平衡更为理想。能耗更低便意味着排放更少,尤其是 CO₂ 的排放量得到显著降低。提高环境友好性十分重要,因此全球当局都高度重视温拌沥青。据德国沥青协会称,温度降低仅 30℃,每吨成品沥青混凝土就可节省 0.9 升燃料油(或等量燃料)。若每天生产 2,000 吨混合料,就相当于每天节省 1,800 升油 — 等同于一户普通家庭全年采暖能耗的四分之三。同时,CO₂ 的减排量可高达每天 6,000 千克。在实际应用中,可实现的节能减排量甚至更高,主要是因为生产温度通常能降低 50°C 或者更多。
生产温拌沥青时,泡沫沥青是理想的粘结剂。Benninghoven 是这一领域的专家,能够将所需技术集成至现有设备。
BENNINGHOVEN 研发与工艺技术开发工程师,Ertugrul Aksakal
Wirtgen Group 旗下品牌在温拌沥青的生产中展现出非凡价值,尤其是 Benninghoven 品牌。毕竟,节能减排的主要潜力源于生产过程本身,即 Benninghoven 沥青搅拌站。作为沥青混凝土生产与再生的专家,Benninghoven 拥有几十年的经验与技术积淀,特别是在环保技术的应用方面,积累了深厚的优势。
降低沥青粘度是实现低温生产沥青混凝土的基本要求。这是因为,作为粘结剂的沥青通常至少需要加热至 140°C 才能充分裹覆集料,而低于该温度,则过去粘稠。基于这一点,Benninghoven 开发并成功实施了多种解决方案,以暂时降低沥青粘度。其中包括用于添加液体或固体添加剂的高精度计量系统,以及 Benninghoven 泡沫沥青模块。
作为生产温拌沥青的粘结剂,泡沫沥青颇具吸引力,因为它只需要水作为添加剂,而水在任何沥青搅拌站都可轻松获取。热沥青与水混合后,体积会扩大数倍,此过程也被称为沥青发泡。借助释放的表面能量,即便在较低温度下,粘结剂也能在拌合过程中充分裹覆集料,从而保证良好的摊铺性能。
泡沫沥青模块背后的技术为搅拌站运营商带来一项重要优势。这一选配仅需作为称量和拌合系统的扩展装置进行安装。泡沫沥青模块由沥青泵、膨胀室、管路系统、喷洒杆以及水计量系统组成。得益于 Benninghoven 的“即插即用”理念,此模块可随时便捷地加装至现有搅拌站 — 只需将搅拌杠上和沥青称量料斗上的盲板拆除,然后在其中间安装上泡沫沥青模块,便大功告成。结合 Benninghoven 柔和、高质量的物料处理技术,便可生产出性能可与传统热拌沥青相媲美的温拌沥青。
很多人都很好奇,在使用温拌沥青进行路面摊铺时Vögele能够提供哪些成熟的解决方案呢?
首先是将沥青混合料运输到工地上,再将摊铺料从料车转移到摊铺机上。此时Vögele MT 3000 系列移动式材料转运车就成了关键一环。它们可以将材料有效地从料车转运至摊铺机料斗中,确保稳定、连续、高效的摊铺,并保证摊铺质量。
福格勒推出的履带式材料转运车采用了高效的材料输送理念,该理念能够实现 60 秒内卸载 25 吨的摊铺料。此外,槽形皮带也使材料输送变得更加稳定、可靠,避免机械离析;有效的皮带加热系统使摊铺料始终保持在合适的温度,消除热离析。所有这些功能都确保了沥青混合料能够快速、均匀地输送至Vögele摊铺机,过程中材料几乎没有温度损失。
从移动式材料转运车和道路摊铺机的材料输送理念,到熨平板的强夯压实技术,再到 WPT 摊铺数字化施工记录工具以及RoadScan路面扫描温度测量系统,Vögele机器始终是温拌沥青摊铺的理想选择。
Bastian Fleischer,VÖGELE产品经理
附加料斗,可加热的搅龙驱动齿轮箱护板和强夯压实技术
由材料转运车和装备了附加料斗的摊铺机组成的福格勒摊铺机组,其材料的储存能力高达 45 吨。这使得该摊铺机组能够始终连续、不间断的摊铺施工。
附加料斗内的摊铺料通过刮板输料器持续输送给布料搅龙。然后摊铺料被均匀地分配到两边。电加热功能,有效防止了材料粘连,并确保混合料在熨平板前面的理想分布。
之后,Vögele熨平板对温拌沥青进行整平、压实,确保一个平整、密实的摊铺面。温拌沥青料很推荐使用强夯熨平板进行压实。因为它能够实现更高的理想预压实度,大幅降低使用压路机进行最终压实的遍数。
Vögele通风系统通过从搅龙通道可靠地抽吸出有害的蒸汽和气溶胶,从而为摊铺机组人员的健康提供了一份额外保障。
摊铺温拌沥青料时,所有机器在施工链中的相互配合尤为重要。对整个施工项目的全面考虑为提高施工产量和摊铺质量提供了巨大潜力。通过将施工中涉及到的所有机器、系统和施工工艺联网,充分发挥数字化施工的全部潜能。
WPT摊铺:Vögele推出的数字化摊铺和工地文档记录
采用维特根集团产量自动跟踪系统(WPT摊铺),机手可以持续跟踪Vögele摊铺机的施工进度,并记录重要的摊铺数据。RoadScan路面扫描、非接触式温度测量系统持续测量熨平板后面的新铺沥青的温度。这些获取的测量数据稍后会被上传至John Deere Operations Center™ 数字化平台用于进一步分析。
分析可以更好地挖掘在提升工艺方面的更多潜能,同时也确保了整个摊铺施工流程的持续优化。此外,所有测量数据也可作为客户和监管机构的产能实力的证明。
使用Vögele的WPT摊铺和RoadScan路面扫描温度测量系统,相关的摊铺和温度数据会自动传送至John Deere Operations Center™平台,用于文档记录和分析。
压实温拌沥青更有效的途径,是采用久经考验的振荡压实技术。振荡钢轮与路面的持续接触可实现压实度的迅速提升。与振动压实相比,振荡压实更温和,对材料影响更小,即使在沥青温度较低的情况下作业,也能有效避免面层损伤。在压实接缝时,振荡压实技术尤具优势,能够显著降低对已冷却沥青混凝土造成损坏的风险。总体而言,采用振荡压实技术能够有效延长作业时间窗口,避免沥青混凝土温度下降导致硬度迅速上升,造成施工困难。
压实助手 — 基础版智能压实系统 (Smart Compact Basic),是实现高度施工可靠性的一种高效解决方案。该系统通过综合考虑沥青冷却行为与当前硬度,能够持续调节 HX 系列双钢轮压路机两个钢轮的压实力与压实模式。在专业版智能压实系统 (Smart Compact Pro) 中,实时密度取代硬度成为关键参数,并用作压实质量定性评估的主要依据。该系统在作业过程中可根据具体情况自动选择压实模式(静碾、振动或振荡),并调节所需压实力,无需机手干预。这可有效防止过度压实,显著减少路面损伤以及压实遍数。因此,智能压实系统 (Smart Compact) 不仅大幅提升了压实效率,还能够充分利用有限的施工时间窗口。尤其在温拌沥青混凝土的压实作业中,能够为用户提供巨大的附加价值。
在压实作业的各个环节实现高度透明化,同样有助于充分利用施工时间窗口。为此,Hamm 推出了追踪助手 (Track Assist),一款为用户精心打造的数字化解决方案,可为机手呈现多项关键压实参数,例如:实时密度、压实遍数、沥青混凝土温度以及温度限值等。压实过程的持续、全面透明化,使机手能够更轻松地完成温拌沥青的压实作业,同时减少不必要的重复压实,从而更大程度地提升施工时间窗口的利用率。追踪助手 (Track Assist) 应用程序可在 Google Play 商店免费下载。