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沥青温拌剂能够降温的原理是什么?
沥青温拌剂通过物理或化学作用降低沥青混合料的拌和与施工温度(通常比热拌沥青降低20~40°C),其降温原理主要基于以下机制:
1. 表面活性剂类温拌剂(如有机胺、皂类)
原理:润滑作用:表面活性剂在沥青中形成定向排列的分子膜,减少集料间的摩擦阻力,使混合料在较低温度下仍能充分裹覆。降低黏度:通过降低沥青-集料界面的表面张力,使沥青在低温下流动性增强(等效于高温时的黏度)。
发泡效应:部分表面活性剂(如皂类)在拌和时释放微量水蒸气,产生短暂物理发泡,暂时增加沥青体积并降低黏度(如Evotherm技术)。
2. 有机降黏剂类(如费托蜡、脂肪酸酯)
原理:熔点调控:在拌和温度下(100~120°C),这些添加剂熔化为液态,与沥青共混后显著降低体系黏度;施工完成后冷却固化,恢复沥青强度(如Sasobit蜡的熔点为~100°C)。结晶网络破坏:蜡类物质干扰沥青中沥青质的聚集结构,使高温流动性提升。
3. 化学温拌剂(如硅基化合物、聚合物改性剂)
原理:化学反应活化:某些添加剂(如含硅烷偶联剂)与沥青中的极性组分反应,生成低能键合界面,减少高温需求(如Rediset WMX技术)。微观结构重组:通过改变沥青胶束的排列方式,在低温下维持更均匀的分散状态。
4. 发泡沥青技术(物理温拌)
原理:水发泡法:将少量冷水(1~3%)注入高温沥青(>140°C),水瞬间汽化形成微气泡,使沥青体积膨胀、黏度暂时下降(如WAM-Foam工艺)。气体发泡法:使用CO₂或氮气在高压下溶解于沥青,释放压力时气体膨胀实现降黏。
5. 协同降温效应
能量平衡:温拌剂通过上述机制减少沥青混合料的内摩擦能和黏滞耗散,使拌和与压实所需机械能降低,从而允许温度下降。
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