厂拌热再生技术能耗与排放量化分析

针对旧路处理、新料生产、再生混合料生产以及再生混合料施工等4个阶段,从数据收集、计算等分析了沥青路面热再生技术的能源消耗及排放量化分析的方法与步骤,建立路面再生技术能源消耗与排放的量化分析模型,研究了沥青路面再生过程中总的能源消耗和气体排放量,计算了单位质量厂拌热再生沥青混合料生产及施工过程的总能耗和环境排放总量以及各生命周期阶段的能耗比和环境排放系数.结果表明:1 t厂拌热再生沥青混合料在4个阶段的总能耗较普通热拌沥青混合料降低19%,铺筑1 km厂拌热再生沥青路面中面层可减少2 645 kg等效CO2、43 kg等效SO2、87 kg等效1,4-二氯苯和143 kg颗粒物质的排放.     

沥青面层施工碳排放量化评价方法及其应用

针对我国对沥青面层施工碳排放缺少适用评价方法以至于无法有效约束施工中碳排放的问题,对我国多个地区共13条在建沥青路面开展碳排放调查与检测,建立能源燃烧碳排放和沥青高温分解碳排放计算公式;提出沥青面层施工碳排放评价量化分级标准,并运用主成分分析法确定碳减排关键工序,提出相应的碳减排措施.结果表明:沥青面层施工碳排放评价达到Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级的比率分别为15%、31%、46%和8%;碳减排关键工序为集料加热、沥青加热和沥青混合料碾压,集料加热和沥青加热工序的碳排放主要受原材料加热能源类型影响,沥青混合料碾压工序的碳排放主要受沥青类型影响.     

沥青路面施工期温室气体排放量化方法及减排对策研究

通过对我国多个省份的10条高速公路沥青路面进行碳源调查与分析并结合IPCC与《中国能源统计年鉴2016》提供的温室气体计算参数,建立了适用于不同能源类型的沥青路面施工期温室气体排放的量化模型,得出了施工期高排放环节及主要影响因素并提出了相应的低碳减排措施．结果表明：沥青路面施工期温室气体排放较高的环节为集料加热、沥青加热及沥青混合料拌合,分别占能源消耗温室气体排放总量的64.66%、14.63%和13.21%;集料加热和沥青加热环节温室气体排放较高的原因在于使用了含碳量较高的煤和重油作为能源,应加大清洁能源天然气的使用．研究成果明确了低碳减排研究方向的同时,对于绿色施工、建设低碳环保型沥青路面具有参考意义．     

高速公路改建工程沥青面层施工期能耗与排放量化分析

针对旧路处理、混合料拌和、运输、摊铺和碾压五个阶段,从数据收集、计算等分析了沥青面层改建工程的能源消耗及排放,建立改建工程沥青面层能源消耗与排放的量化分析模型,计算了单位质量不同沥青面层混合料在改建工程施工过程的总能耗和环境排放总量.结果表明,SMA-13混合料拌和能耗比AC-20C、AC-25C混合料高11.2%、21.2%;沥青混合料拌和时加热环节的能耗占整个拌和过程的94.5%,通过选择热值高、排放低的能源是节能减排的有效措施;SMA-13混合料整体能耗比AC-20C、AC-25C混合料高9.8%、17.7%, AC混合料随着集料公称粒径的增大,能耗降低;沥青混合料拌和环节的能耗和排放占整个施工过程的79.6%~82.0%和84.1%~85.8%,因此沥青混合料拌和是降低能耗与排放的关键环节.     

道路工程中的“碳足迹”量化分析

为准确评价道路工程中不同情况下的碳排放量，文中定义了碳排放计算指标——“碳足迹”，并用该指标量化分析了沥青类与水泥类路面、长寿命与常规沥青路面结构的碳排量，对比了新建、就地冷再生和厂拌冷再生等不同大修方式以及热拌和温拌不同沥青混合料类型的碳排放量，并进行了排序。文中的碳足迹量化分析，可为发展低碳公路决策提供参考．     

热拌与温拌沥青路面生产施工排放物对比

为量化温拌剂的减排效果,对热拌与温拌沥青路面的生产和施工展开实地调研。选取排放问题较典型的拌和站出料、露天一般路面摊铺、隧道路面摊铺3个测试环境进行空气采样,选取采集空气样本中的CO、CO_2、H_2S、SO_2、NO_x、PM_(2.5)、PM_(10)、苯并(a)芘(BaP,挥发性有机物,一级致癌物质)、沥青烟(致癌物)9种物质作为特征排放物进行定量分析,并将分析结果与有害浓度限制值以及相关研究结果进行了对比。研究结果表明:相较热拌工艺,选用的温拌剂可有效降低混合料的拌和与压实温度,降低了20℃,与此同时,在上述3个测试环境中,掺入温拌剂使9种排放物的浓度平均降低了28.6%、20.8%和26.4%,并可将热拌工艺下拌和站出料测试环境中超标的CO和隧道路面摊铺环境中超标的沥青烟浓度控制至限制值以内;温拌剂对致癌物BaP(降低40%以上)和沥青烟(降低30%以上)的减排效果最好,气态排放物CO、CO_2、SO_2、NO_x次之,但H_2S、PM_(2.5)、PM_(10)没有观察到具有统计意义的减排效果;与同类研究结果的对比表明,CO、CO_2的减排效果与温度降幅的相关性最高,SO_2的排放量除了与温度有关还与集料的酸碱性有关,NO_x的减排效果主要来自用于加热的燃料节约,加热温度的降低也使BaP的挥发变弱。温拌剂可以有效降低沥青混合料施工生产中的排放。     

基于泡沫沥青法实现温拌的沥青混合料室内试验对比

目的为减缓沥青老化,降低污染、节约能源,实现沥青混合料低温施工,研制泡沫沥青温拌技术.方法通过沥青发泡试验,确定最佳发泡条件;基于马歇尔试验,分析研究在AC-13、AC-16和AC-20级配下泡沫沥青温拌混合料和热拌沥青混合料的温度-空隙率变化规律;通过高温车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验分析比较泡沫沥青温拌混合料和热拌沥青混合料的路用性能.结果以温度为控制指标,泡沫沥青温拌混合料空隙率减小,具有较好的可压实性;以空隙率为控制指标,泡沫沥青温拌混合料较热拌沥青混合料压实温度降低15~20℃;泡沫沥青温拌混合料高低温及水稳定性能略低于热拌沥青混合料.结论泡沫沥青温拌混合料性能满足现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)要求,可实现低温施工.     

浅议热拌沥青混合料摊铺作业

热拌沥青混合料摊铺作业是沥青路面施工中极其重要的一个环节,摊铺质量直接关系到沥青路面的质量和使用寿命。主要从摊铺机械选择、确定合理的摊铺工艺及施工中应注意的事项等几方面对热拌沥青混合料的摊铺作业进行探讨。     

乳化沥青混合料及其施工技术初探

目前,沥青混凝土路面多数采用的仍是传统的普通热拌沥青混合料,这对于拌和与施工温度要求很高,在生产过程中需要将沥青和集料加热到很高的温度。因此,人们研究出了环保功能较好、能耗低的新型沥青路面混合料。乳化沥青混合料是通过采用添加剂的方法来降低沥青的粘度,从而达到降低沥青的拌和及施工温度的目的。     

我国沥青混合料搅拌设备发展状况

沥青混合料搅拌设备是修筑沥青路面的关键大型专用路面机械设备。其功能是依据沥青路面施工技术规范要求,将基配骨料、沥青、矿粉以及各种添加剂按设计配比和精度加热搅拌成为多种规格的热拌沥青混合料,用于铺筑沥青路面。     

温拌再生沥青混合料性能的试验研究

温拌再生是将沥青路面温拌技术与再生技术结合起来,从而大幅提高了再生沥青混合料中废旧沥青路面材料(RAP)的添加比例,高效利用了废旧沥青路面材料。通过对比研究温拌再生沥青混合料与热拌再生沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性及疲劳性能,探讨通过温拌技术提高再生混合料中RAP添加比例的可行性。试验结果表明,温拌再生沥青混合料疲劳性能、低温性能优于热拌再生沥青混合料,而水稳定性与高温性能与热拌再生沥青混合料相当,采用温拌再生技术可以大幅提高再生混合料中RAP的添加比例。     

Sasobit温拌橡胶沥青及混合料高温蠕变特性

为了研究Sasobit温拌橡胶沥青及混合料的高温蠕变特性,制备了Sasobit温拌剂掺量为3%的温拌橡胶沥青,确定了Sasobit温拌橡胶沥青混合料的成型温度与基本路用性能;通过结合料与混合料蠕变试验全面评价了Sasobit温拌橡胶沥青路面的高温性能,并进行了混合料Burgers模型参数拟合分析。研究结果表明:Sasobit橡胶沥青结合料高温蠕变性能优于SBS改性沥青,Sasobit进一步提高了橡胶沥青高温性能;SBS改性沥青混合料的高温性能优于2种橡胶沥青混合料;3%的Sasobit掺量不仅能有效降低橡胶沥青混合料的施工温度20℃,而且能较大提升其高温性能,却不过分降低其低温性能;随着温度的升高或围压的出现,Sasobit能够更好地提升橡胶沥青混合料的高温性能,使其更加接近SBS改性沥青混合料。     

一种成品温拌沥青的热存储耐久性

对一种由温拌剂改性生产的成品温拌沥青进行了沥青性能、混合料性能和现场热储存耐久性能评价,并与基质沥青进行了对比.该温拌沥青与基质沥青的技术性能指标(包括粘度)相当,但温拌沥青能够提高混合料的施工和易性,降低施工温度,且其温拌混合料性能不低于热拌沥青混合料的技术要求.在生产现场,温拌沥青经过长期高温储存后,仍能降低混合料的施工温度,具有较好的热储存耐久性.     

温拌阻燃沥青混合料设计与性能评价

温拌阻燃沥青混合料能够减少施工过程中的能耗和污染气体排放,降低道路火灾的危害程度。文章对温拌阻燃沥青混合料设计与性能进行研究。通过试验确定了温拌剂和阻燃剂的合理掺量、掺加温度及剪切速率,研究了温拌阻燃沥青混合料的路用性能、长期水稳定性及疲劳耐久性能;借助红外热成像仪,评价了混合料的阻燃效果。结果表明,与热拌混合料相比,温拌阻燃混合料(温拌剂掺量3%,阻燃剂掺量13%)能够将拌和、压实温度降低约15℃,动稳定度、冻融劈裂强度比、残留稳定度、飞散损失率等指标没有显著降低,同时能够减少混合料的燃烧时间和烟气,但长期水稳定性和抗疲劳性能有一定程度的降低。     

我国沥青混合料搅拌设备发展状况

沥青混合料搅拌设备是修筑沥青路矿粉以及各种添加剂按设计配比和精度加热搅拌成为多种规格的热拌沥青混合料,用于铺筑沥青路面.     

基于RAP全掺量下再生温拌沥青混合料路用性能研究

为实现资源的循环利用,降低高温作用对沥青的二次老化,引入N24型再生剂、A型合成蜡类温拌剂对RAP全掺量下再生温拌AC-16C沥青混合料展开研究.通过RAP原材料试验,确定RAP的矿料级配及油石比.在再生剂、温拌剂及再生温拌沥青等原材料研究的基础上制备再生温拌沥青,评价不同再生剂掺量下再生温拌沥青性能的改善情况,同时确定再生剂掺量为4%、温拌剂掺量为3%时沥青混合料的施工温度.通过对再生温拌沥青混合料开展高温抗车辙、抗水损害及低温抗开裂等试验,评价再生剂掺量对再生温拌沥青混合料路用性能的影响.结果表明,RAP中的粗集料发生了细化,但整体矿料级配与原矿料目标级配相当,无需对RAP进行级配调整;再生剂掺量为4%时,再生沥青性可能恢复到原道路石油沥青水平;3%温拌剂的掺入,沥青混合料拌和及压实成型温度分别降低30、40℃;再生剂掺量为4%时,再生温拌沥青混合料整体路用性能最优.     

应力吸收层温拌橡胶沥青混合料性能

为解决半刚性基层沥青路面和旧路加铺沥青层存在的反射裂缝问题,提出设置温拌橡胶沥青混合料应力吸收层防治反射裂缝的产生。针对寒冷地区低温特点,对用作应力吸收层的SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料进行了组成设计,通过正交试验确定橡胶沥青的最优组合和生产工艺,确定混合料的原材料、配合比和级配,采用旋转压实法成型混合料试件;通过车辙试验确定混合料的高温性能,根据低温弯曲试验和约束试件温度应力试验确定混合料的低温性能,依据浸水马歇尔稳定度试验和冻融劈裂试验确定混合料的水稳定性能,对用作应力吸收层的SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料的性能进行系统研究,并将SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料与热拌橡胶沥青混合料、Sasobit温拌橡胶沥青混合料的路用性能进行对比。研究结果表明:SAK-Ⅰ温拌剂能够使温拌橡胶沥青混合料在拌和温度与压实温度降低30℃的情况下,仍具有较好的高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳定性能,其路用性能优良;冻断温度比破断强度、转折点温度和温度-应力曲线斜率更能准确评价温拌橡胶沥青混合料的低温抗开裂能力,冻断温度可作为评价温拌橡胶沥青混合料低温抗裂性能指标;SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料的路用性能比SBS改性沥青混合料的路用性能高,更适合在寒冷地区应力吸收层中推广使用。     

泡沫沥青及其温拌混合料高温性能分析

为研究泡沫沥青及其温拌混合料高温性能,采用动态剪切试验(DSR)分析沥青样品发泡前后在原样及短期老化(RTFOT)条件下的高温性能及沥青在经历发泡过程后的性能变化;通过动稳定度和动态模量试验评价泡沫沥青温拌混合料及热拌沥青混合料的高温性能,基于动态模量试验数据拟合得到沥青混合料动态模量主曲线及位移因子,并与热拌沥青混合料的高温性能进行对比。结果表明:采用动态剪切试验(DSR)得到沥青抗车辙因子结果与其混合料高温性能有良好的相关性;基于动态模量主曲线方法可以更全面的评价沥青混合料的高温性能。     

沥青路面温室气体排放评价方法

沥青路面温室气体排放显著,目前中国尚无全面的沥青路面建设过程温室气体排放评价体系。应用生命周期评价法,根据新建沥青路面工程建设过程划分了沥青路面温室气体排放评价体系边界,提出了各建设阶段温室气体排放评价指标,研究了温室气体排放指标的测算方法,以此为基础建立了中国沥青路面建设过程温室气体排放指标的综合评价体系;同时,针对中国典型路面结构进行了温室气体排放评价分析。研究结果表明:沥青面层拌和阶段温室气体排放量居首位,占总量的50%以上,其次是原材料生产阶段;节能减排措施应以机械设备能耗控制为主,选用节能高效的机械设备,优化施工组织设计;半刚性基层/底基层原材料生产阶段排放最大,约占总排放量的98%,其中水泥排放占92%,节能减排措施应以原材料控制为主,选用高效节能方法生产水泥产品。     

温拌SMA沥青混合料路用性能研究

由于热拌SMA沥青混合料沥青胶结料含量高,粘度大,施工温度高,压实困难等,而温拌沥青混合料能降低施工温度。防止生产过程中沥青老化,并具有较好的施工和易性,故研究温拌SMA沥青混合料的性能成为必要。通过室内试验的研究,从沥青混合料的压实性能、高温性能、低温性能、疲劳性能、水稳定性能及剪切性能等方面对热拌和温拌SMA沥青混合料进行路用性能对比分析．结果表明在降低施工温度、节能环保的情况下,热拌和温拌SMA沥青混合料的路用性能基本相当,说明温拌SMA沥青混合料具有较好的推广价值。