路用沥青的低碳环保Word下载.docx

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交通运输行业在温室气体排放中所占比重超过20%，发展绿色低碳交通策略已势在必行，交通部为此也提出了要大力推广潜力大、应用广的节能新产品、新技术。

道路交通是现代交通最普遍的一种方式，但道路建设也是一个资源高度依赖的行业。

按照交通部公路发展规划，我国公路里程将达460万公里，高速公路11万公里，其中沥青路面占有很大的比重，新建公路基本上全是沥青路面，旧公路非沥青路面也要逐步改为沥青路面。

众所周知，沥青路面的产生是一个高能耗、高污染的过程，需要消耗大量的石材、沥青、煤和燃油等，并且容易产生大量的有害气体和粉尘，污染环境，影响人类健康，更严重的是会带来大量的旧路面材料不仅浪费还污染环境，对生态文明不利，因而，研究开发低碳环保的沥青产品已成为公路交通建设的发展趋势，也是建设资源节约型、环境友好型社会的必由之路。

一、路用沥青面临的低碳环保问题

1、能耗大

沥青在常温下是固态，要泵送需要加热至液态，沥青从生产出来到储存、运输、拌合、摊铺都需要反复加热，据统计，重交沥青平均需要加热2～4次，改性沥青需要加热3～5次，特别是对工厂化生产的单位，往往沥青储备量比较大，而工地又不能按正常进度施工，沥青无法集中出库，导致大罐的沥青反复加热。

沥青道路的摊铺也是一个极其耗能的过程，目前，沥青路面工程中使用的混合料还是以热拌沥青混合料为主，每生产1吨混合料大致要消耗燃油6.5～7.2kg，耗电2.5～3.0kw·

h,如何进一步优化沥青生产过程控制，降低能源消耗成为当前沥青道路建设面临的难题。

2、污染高

（1）气体污染

沥青在生产、加工、存储、摊铺的过程中都会产生大量有毒有害的气体，如沥青烟、二氧化碳、氧化氮等，严重污染环境。

特别是沥青烟，其含有多种有机物，包括碳环烃、环烃衍生物及其它化合物，有不少对人体有害，如苯并芘、苯并蒽等，多数是致癌物质，如苯并芘，其粒径在0.01～10微米之间，很容易附着在粉尘上吸入体内。

改性沥青生产、摊铺过程也会带来巨大的硫化氢污染，硫化氢一般在150℃左右就会逸出，对操作人员身体造成巨大伤害。

（2）固体污染

目前，我国许多道路已经进入集中养护期，沥青路面大中小修的废旧材料问题显得日益突出。

按照沥青路面的设计寿命，每10年左右翻修一次，我国高等级公路每年大中修养护里程达3.5万公里，以路面平均宽度10米、平均厚度10cm计算，每年产生废旧料3500万立方米，如果堆砌成截面积1平方米的围墙，几乎可以绕地球一圈。

更重要的是，这些废旧料都是含有沥青，如果不进行处理会对环境造成污染，并且对于我国这种优质沥青资源极其匮乏的国家来说是一种浪费，而且使用新石料，开采矿石会导致森林植被减少，水土流失等严重生态破坏。

二、路用沥青的低碳环保

低碳环保的理念要求产品在设计、制造和使用等方面均应从人类健康生存的长远利益出发，以满足人类社会的可持续发展。

从以上分析可知，路用沥青的低碳环保应从节约能源、减少污染两个方面入手，具体包括如下内容:

沥青生产、储存、运输过程管理、沥青产品质量保证、烟气处理和沥青低碳环保技术应用。

1、沥青生产、储存、运输过程管理

合理的加热系统，尽量避免大罐加温，采用“罐中罐”等新节能技术。

合理的发油罐尺寸。

加热管道畅通与导热介质的合理选择。

生产、储存温度的优化控制。

储罐、运输车辆良好的保温性能。

准确的供货计划与合理的出厂安排。

2、沥青产品质量保证

保证各种沥青产品的质量，是实现低碳环保的最基本要求。

常说“最昂贵的道路在中国，而寿命最短的道路也在中国”，国内的路面问题一直倍受诟病，如果路面质量不好，反复进行翻修，将会产生大量的维修成本，而沥青产品的质量会直接影响路面的质量，若沥青产品质量得不到保证，将会对环保节能产生巨大的影响。

所以，作为生产企业，应把产品质量放在第一位，搞好稳定生产，确保产品出厂质量合格，同时售后服务也要跟上。

3、烟气处理

（1）沥青烟的处理

机械分离法。

喷蒸汽或水雾，增大烟气颗粒，然后沉降或除尘使气体颗粒分离。

吸收净化法。

用吸收剂（水）吸附焦油细物粒。

过滤法。

使用多孔介质吸附。

吸附净化法。

物理吸附，用固定床式吸附器，对大气体量，除味有效果。

静电捕集法。

有效果，经捕集后呈液相。

燃烧法。

加热炉高温焚烧，多用于氧化沥青尾气处理，有安全隐患，投资大，运行成本较高。

（2）硫化氢的处理

可以在改性沥青生产设施增加硫化氢的去除装置，包括罐顶的呼吸口，生产装置的有关部位，装车台加装气体捕捉器，统一集中处理。

对于在沥青中直接加硫和改性沥青拌合，减少硫化氢的最有效方法是降低沥青加热和拌和温度。

操作人员要提高环保意识，操作过程中自觉佩戴防毒面具。

4、沥青低碳环保技术应用

（1）乳化沥青

乳化沥青具有节约能源和材料，环保，安全，用途广泛，使用方便等特点。

与热沥青相比，热沥青从生产到使用需要重复加热和持续加温，每倒运中转都要加温，而乳化沥青只需加温一次，节约能源；

由于乳化沥青中含约一半的水，使用中可以准确控制沥青用量，从而降低沥青用量，节约材料；

乳化沥青在常温下使用，与热沥青相比无沥青烟气，安全环保，但由于乳化沥青混合料的路用性能较差，一般只用于路面养护，主要有粘层、透层、下封层、雾封层、砂封层、稀浆封层、碎石封层、微表处、超薄磨耗层、超粘磨耗层、冷补坑槽料、沥青路面冷再生等等。

随着路网的之间形成与完善，低等级道路的升级要求，环保意识的增强和能源的逐渐紧张，乳化沥青的比例也将越来越大，目前乳化沥青正逐步取代部分普通沥青和重交沥青，正处于成长期并进入成熟阶段，根据不同地区、不同气候、不同路面，向多样化、功能化方向发展，预计到2015年，道路乳化沥青供应量将超过100万吨，2020年将达到200万吨。

（2）温拌沥青混合料

温拌是介于热拌和冷拌之间的一种沥青混合料加工技术，在路用性能接近或者达到热拌沥青混合料的前提下，降低拌合温度，实现节能环保的一项道路沥青应用新技术，包括沥青-矿物法、泡沫沥青法、有机添加剂法和基于乳化平台的温拌法。

沥青-矿物法：

该方法是采用一种粉末状的合成沸石（Aspha-Min）在沥青混合料拌和过程中将其加入，沸石释放的微量水使沥青发生连续的微发泡反应，泡沫和微量水起到润滑作用使混合料在较低温下具有可工作性，拌和温度可低至130℃～145℃。

泡沫沥青法：

该方法是将软质沥青和硬质泡沫沥青在拌和的两个不同阶段加入到混合料中。

第一阶段是将130℃～140℃的软质沥青（针入度大于200）加入到温度为110℃～120℃的集料中进行拌和以达到良好裹附。

在第二阶段，将

160℃～180℃硬质沥青（针入度小于50）泡沫化后加入到预裹附的集料中。

由于软质沥青和泡沫化的硬质沥青都具有较低粘度从而实现了良好的拌和和工作性，最终得到满足需要的沥青混合料。

有机添加剂法：

该方法是将较低熔点的有机添加剂加入到沥青或沥青混合料中，从而降低沥青胶结料的粘度。

目前成功应用的化学添加剂有两类—合成蜡和低分子量酯类化合物，其中以Sasobit合成蜡为主。

基于乳化平台的温拌法：

该方法是由美国美德维实伟克公司于2003年起开始研究并逐步投入应用的技术，称为Evotherm温拌技术。

该方法可在混合料性能达到热拌沥青混合料的同时，将拌和温度降至110℃～130℃。

这种温拌方法目前有两种工艺：

一是采用一种特殊乳化剂制作乳化沥青，用该乳化沥青作为胶结料与集料拌和来生产温拌沥青混合料。

二是直接用特殊乳化剂配制成一定浓度的溶液，在沥青

和集料拌和过程中喷入该溶液，经充分搅拌后生产出温拌沥青混合料。

温拌沥青施工时可节省加热燃油30%到50%，可使二氧化碳排放减少46%,一氧化碳减约2/3，二氧化硫减少40%,氧化氮类气体减少近60%，而摊铺时产生的有毒的“沥青烟”，能减少达90%，保护了环境和施工技术人员的身体健康，但是由于温拌沥青混合料缺乏设计规范，加之成本比较高，国内的温拌剂大部分依靠进口，限制了该技术的推广。

随着国家对节能减排的关注，温拌沥青已经引起了国家的重视，国家发改委已将《温拌沥青在道路建设与养护工程中的应用》作为国家重点节能技术推广项目，交通部更出台了使用温拌技术的补贴政策，更能加快温拌技术的推广，很快温拌施工技术即将纳入国家规范。

（3）沥青路面再生技术

沥青路面再生技术，是将需要翻修或者废弃的路面经过翻挖、回收、破碎、筛分，并加入新的沥青料或集料进行适当的调配，重新拌合成具有路用性能的的再生沥青混合料，用于铺筑路面面层或基层的整套技术，一般可包括厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生四种方式。

采用再生技术能够促进废旧沥青材料的循环利用，充分发挥废旧材料的使用价值，保护生态环境,使不可再生的资源在有限的生命周期中得到最大限度的利用。

该技术的推广也面临一些难题：

1、缺乏利益驱动。

利用1t废料能够节约成本100～200元，但固定资产投资额达2000多万元,如果按废料利用率20%计算,至少需再生处理50万t废料才能收回投资。

所以只有大规模应用沥青再生技术,才能使开发单位获得一定的经济收益。

2、再生过程的质量问题。

旧料在热态下,旧沥青呈熔融状态,能够与液态的新沥青交融混和而成。

然而,这仅是1种理论推测,实际交融混和的情况到底如何,并无法得知。

3、规范标准的缺失问题。

目前为止国内尚无一套完整的沥青再生路面的技术标准、验收规范,沥青路面再生技术的推广应用受到一定制约。

根据最新发布的《“十二五”公路养护管理发展纲要》，十二五期间全国公路养护废旧沥青路面材料循环利用率要达到40%，国省干线公路废旧沥青路面材料循环利用率要达到70%，高速公路废旧沥青路面材料循环利用率要达到90%。

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再生技术已成为公路建设发展的必然。

（4）其它低碳环保沥青产品

低碳环保沥青产品还包括橡胶沥青、排水沥青、彩色沥青、天热沥青、温拌再生沥青等等。

如橡胶沥青，每生产1吨橡胶沥青可以消耗10%以上的废橡胶粉，大大缓解我国大量积存的废轮胎；

排水沥青具有较大的孔隙结构，降雨的时候能够将雨水通过孔隙排出去，使路表保持干燥确保行车安全，另外，还能够降低形成噪声；

彩色沥青可用于公交专用车道，自行车道，道路交叉口，起到诱导和警示作用，也可用于小区、景观道路，美化环境。

三结语

随着绿色低碳理念的深入人心，道路沥青的低碳环保已越来越引起人们的重视，通过加强沥青生产、储存、运输的过程管理，做好沥青产品质量保证等有效措施，以及推广应用路面再生技术、温拌技术等低碳环保新产品、新技术，能够为道路交通的“节能减排、低碳环保”带来更好的效果，实现道路建设的可持续发展。