关于沥青路面节能减排的研究
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作者: 谢定文 徐金欣 陈巧志
摘要:在许多的公路会议中节能减排屡次作为公路行业关注焦点,成为大会的主题予以宣传和研究。沥青路面节能减排,本研究主要分为三部分:一、沥青路面再生,降低消耗;二、温拌沥青混凝土,节约能源;三、机械改善,提高工艺水平。
关键词:再生技术 温拌沥青 机械改善
1、概述
沥青混凝土产业属于资源、能源消耗型产业,热拌沥青混合料生产和使用过程中需消耗大量的燃油、电等能源,同时排出大量有害气体。近几年来,各国大力支持节能减排工业项目,沥青混合料节能减排的研究受到了国内、外学者的关注。本文对节能减排的方法进行了研究,对将来环保经济型路面生产将有重大意义。
2、沥青路面再生技术
沥青路面的再生技术指对不能满足使用要求的旧沥青混凝土路面废料以不同的方式加以再生或重复使用的一种路面养护维修技术。按施工温度分为热再生和冷再生;按施工工艺又分为厂拌热再生和就地热再生、厂拌冷再生和就地冷再生。
2.1 厂拌热再生
厂拌热再生是将旧沥青混凝土路面铣刨后运回拌和厂,通过破碎筛分,掺入一定量的新沥青材料和再生剂、新集料进行拌合,使混合料达到规范规定的各项指标,以热拌沥青混合料的形式用于重新铺筑道路的一种方法。
一般适用于各等级公路沥青路面经铣刨、挖除下来的沥青层材料的再生利用,再生后的沥青混合料适用于各等级公路沥青路面的建设和维修养护工程。
2.2 厂拌冷再生
厂拌冷再生是将旧沥青路面铣刨后运到混合料拌和厂,通过破碎、筛分,并掺入一定数量的新集料、再生结合料、再生剂进行常温拌和,使混合料达到规定的各项指标,按常温沥青混凝土施工工艺重新铺筑,形成路面基层或下面层的一种技术。
该技术适用于各等级公路旧沥青路面材料的再生利用,再生后的混合料适用于沥青路面的中、下面层及柔性基层。
2.3 就地热再生
就地热再生是采用就地热再生设备对需维修的路面进行就地加热、翻耕、混拌、摊铺、碾压等连续作业, 一次成型新路面的施工方法。
一般用于高等级公路沥青路面表面层病害的修复。
2.4 就地冷再生
就地冷再生是用大功率路面铣刨拌和机将路面混合料在原路面面层上就地铣刨、翻挖、破碎,再加入稳定剂、水泥、水(或加入乳化沥青)和骨料同时用路拌机原地拌和,最后碾压成路的一种方法。
一般用于病害严重的一、二级公路沥青路面的翻修、重建。
3、温拌沥青混凝土
WMA是一类拌和温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间,而性能达到或接近热拌沥青混合料的新型沥青混合料。
3.1 WMA的节能减排及低黏度特性分析
WMA通过物理、化学手段改变沥青胶结料黏温曲线,降低沥青材料的黏度,使沥青混合料在较低温度下获得良好的可拌和性。这样得到的沥青混合料不仅具有较好的路用性能,而且加热过程中的能源消耗和废气的排放也大为减少,具有良好的节能减排特性。
3.1.1 节约能源
根据壳牌沥青公司研究显示,采用温拌泡沫沥青法生产WMA,拌和温度为120℃-125℃,而常规的HMA拌和温度则需180℃ 。在生产能力60%~100%范围的不同水平内,燃料(天然气)消耗降低了35%。交通部公路科学研究院采用乳化沥青温拌法铺筑试验路,大约节省燃料20%~30%。
3.1.2 减少废气排放
在意大利佛罗伦萨的试验路测量了从拌和厂排出的几种空气污染物。在生产率为140 t/h、拌和温度从HMA的180℃降低至WMA的125℃~130℃的条件下,CO排放大约减少35%,CO减少8%,NO减少60%,SO和粉尘本身排放水平很低,但减少量仍达25%~30%。
3.2 WMA的优点
(1)具有较高环保要求的城市道路的建设、维修、养护;
(2)适用于隧道道面的铺筑,以期减少有害气体排放;
(3)适用于寒区道路工程,或者是其他地区道路的冬季施工,提高混合料压实度;
(4)可将其用于沥青路面的各结构层、沥青路面维修养护中的薄层罩面和超薄罩面。
4、机械改善,提高工艺水平
在国家“节能减排”的倡导下,工程机械大小设备都力求高效节能的改进。由于公路缺陷性病害的多样性,要求养护技术、工艺及设备同样具备复杂性。加大开发功能完善、性能稳定、种类齐全的治理公路各种病害的养护机械力度,研制开发一机多用、利用率高、换装不同工作装置的养护机械,是当前公路养护市场对养护设备厂家的迫切期望。
针对使用小功率发动机的路面养护设备,设计者一般通过提高产品工作效率,即减少有害气体或物质排放量和降低噪音来实现节能环保的目的。专家建议,在选用路面养护设备时,尽量选择高效质优的产品。如破碎镐,最好选用破碎力强,钎杆坚固,性能优良的产品。路面灌缝机在我国生产工艺相对成熟,选用国产高性能的该类产品即可。我们期待,环保型路面机械、路面养护设备能得到广泛的应用,为强化社会环境意识,推进资源节约型、环境友好型社会建设产生积极影响。
5、小结
当今社会以“建设节约型社会”为目的,以“可持续发展”理念为宗旨,以实现“绿色交通”为目标,积极研究应用符合循环经济模式的沥青路面新技术已成为公路建设发展的必然。沥青路面节能减排技术必将有崭新的发展,这对公路建设将产生重大影响。
参考文献:
[1]王江平.节能减排型温拌沥青混凝土特性与应用[M].
[2]任少英.沥青路面再生技术的推广方略[M].
[3]蔡永香.再生技术在京沪高速公路河北段中修工程中的应用[M].
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