软硬沥青复配温拌技术的费用效益分析

叶惠忠，陈建平，余森生

（临安市昌化公路段，浙江 临安 311321）

0 前言

生产热拌沥青混合料时消耗大量能源，同时排放大量CO2等温室气体，污染大气环境。温拌沥青混合料不仅具有较好的路用性能，同时具有节能、环保的优点，越来越受到人们的重视，其使用量和技术品种也在不断增加。但是，各种温拌技术均需要增加成本费用投入，这种投入除了在节能减排方面获得效益外，在其他方面的效益如何，成为人们关注的问题，也是在沥青混合料温拌技术推广应用中必须考虑的问题。

本文根据浙江省道S208杭昱线昌化段沥青路面中修工程中，软硬沥青复配温拌混合料试验路情况，对比分析软硬沥青复配温拌混合料和热拌70#沥青混合料的建设费用、能源消耗、现场温室气体排放量，以及一年后路面使用状况，据此综合分析软硬沥青复配温拌混合料的费用效益，判别软硬沥青复配混合料在新建道路和养护工程中应用的可行性。

1 软硬沥青复配温拌混合料的基本性能

软硬沥青复配温拌混合料是一种自主研发的温拌技术，其技术原理为：利用软质沥青的低熔点实现沥青与集料在较低的温度下进行拌合，利用岩沥青的高粘度和耐老化性能来保证沥青混合料的路用性能。在该温拌沥青混合料的制备过程中，集料的加热温度、混合料的拌合温度比普通热拌沥青混合料降低约30℃左右。

软硬沥青复配混合料和热拌70#沥青混合料的配合比设计结果见表1。在软硬沥青复配混合料中，岩沥青掺量为软质沥青质量的13%，占沥青混合料质量的0.6%，取代同等质量的矿粉，消石灰掺量1.9%，取代同等质量的矿粉。

表1 沥青混合料配合比汇总

根据室内试验结果，将软硬沥青复配温拌混合料及热拌沥青混合料的路用性能指标测试结果汇总于表2。由表2可见，在相同的级配类型下，与热拌沥青混合料相比，软硬沥青复配温拌混合料的高温稳定性（动稳定度）、水稳定性（TSR）和疲劳性能（疲劳寿命）呈现略胜一筹的趋势，尤其是疲劳寿命可以提高1倍之多。

表2 AC-13C混合料性能指标的检测结果汇总

2 建设费用分析

2.1 组成材料价格

根据市场调查，A-70#道路石油沥青的售价约为4 200元/t，130#软质沥青的售价约为4 200元/t（参照A-70#沥青），岩沥青的售价为6 500元/t（含运费），矿粉售价为200元/t，消石灰售价为450元/t，柴油售价为4 000元/t，重油售价为4 500元/t。

目前，在南方地区尚无沥青生产厂家生产130#软质沥青。本次试验路和实体工程所用的软质沥青是由A-70#道路石油沥青与改性沥青芳香油调配而成的（简称调配软质沥青），两者的调配比例约为：A-70#沥青：芳香油=10∶0.9。改性沥青芳香油的售价为8 000元/t，调配软质沥青的加工费用为50元/t。由此计算，调配软质沥青成本价格为 4 563.8元 /t，见式（1）：

（1×4200+0.09×8000）/1.09＋50＝4563.8（元/t）

在昌化段沥青路面施工实施过程中，采用软硬沥青复配温拌技术和热拌技术生产沥青混合料过程中的燃油消耗情况见表3。

表3 沥青混合料生产过程中燃油消耗情况

2.2 软硬沥青复配温拌混合料路面的建设费

按照表1中的配合比，分别计算采用软硬沥青复配温拌混合料和热拌沥青混合料的生产成本，沥青混合料的铺筑费用为50元/t。按照沥青混合料密度2.410 t/m3计算，铺筑5 cm厚度的沥青面层所需要的建设费用计算结果见表4。分析表4中数据可知：

对于AC-13C沥青混合料，采用130#软质沥青时，软硬沥青复配温拌混合料面层的建设费用比热拌沥青混合料面层的建设费提高9%（岩沥青掺量13%）；采用调配软质沥青时，软硬沥青复配温拌混合料面层的建设费用比热拌沥青混合料面层的建设费提高14%（岩沥青掺量13%）。

表4 沥青路面的建设费用分析

3 效益分析

3.1 路面使用状况优良

表5为使用一年后，跟踪检测各项路况评价指标的计算结果。由表5可见：软硬沥青复配温拌混合料铺筑路段的路面损坏状况指数PCI、车辙深度指数RDI、行驶质量指数RQI和使用性能指数PQI均优于热拌沥青混合料路段。

表5 试验路段和对比段跟踪检测路况指标汇总表

根据表5中的车辙深度指标RDI，得到路面车辙深度见图1。由图1可见，采用软硬沥青复配温拌混合料铺筑路段的车辙深度仅为热拌沥青混合料路段车辙深度的50%～60%。

图1 检测路段的车辙深度分布情况

3.2 使用寿命显著提高

由图1可知，采用软硬沥青复配温拌混合料铺筑路段的车辙深度仅为热拌沥青混合料路段车辙深度的50%～60%。若以沥青路面车辙深度达到25 mm作为养护维修标准，温拌技术和热拌沥青技术所铺筑沥青路面的使用时间见表6。由表6可见，采用温拌技术铺筑路段的平均使用时间约为8.8 a，采用热拌沥青混合料铺筑路段的使用时间约为5.0 a，温拌技术铺筑路段的使用时间比热拌沥青混合料路段的使用时间提高了约76%。

3.3 环保减排效果显著

在沥青混合料的生产和铺筑现场，分别针对软硬沥青复配温拌混合料和普通热拌沥青混合料施工过程中的有害气体排放量进行监测。监测地点：昌化公路段沥青拌合中心及昌化段道路铺筑现场。监测结果见表7。

表6 试验路段和对比段车辙深度达到25mm所用时间计算表

表7 有害气体排放量的现场监测结果

软硬沥青复配温拌技术在环保、减排指标上有着较为明显的优势。根据试验路及实体工程中的检测结果，在相同的级配类型下，软硬沥青复配温拌混合料的CO2排放量、SO2排放量、NOx排放量及烟气量较热拌沥青混合料分别降低38.7%、47.7%、68.5%和11.5%。

3.4 能源消耗显著降低

图2为软硬沥青复配温拌混合料与热拌混合料生产过程中的燃油消耗情况。生产相同级配的软硬沥青复配温拌混合料所消耗的柴油量和重油量依次比热拌70#沥青混合料降低83.2%和28.3%。软硬沥青复配混合料温拌技术在节约能源方面有着显著的优势。

4 成本-效益分析

上述分析表明，软硬沥青复配混合料的生产成本高于热拌沥青混合料的生产成本，尤其是采用调配软质沥青时。然而，该混合料具有较高的疲劳寿命和抗车辙能力，并有着显著的节能环保、减排降耗效益。

图2 沥青混合料生产过程中燃油消耗情况

在成本效益分析中，由于环保指标无法价格化，本小节采用寿命/费用比指标来评价软硬沥青复配温拌混合料的性价比及其工程适用性。分析方法为：以热拌沥青混合料为基准，计算出软硬沥青复配温拌混合料的建设费和使用时间与热拌沥青混合料的比值，见表8中第4行和第6行；然后以使用时间比值除以建设费用比值，得到寿命/费用比，见表8最后一行。分析表8中最后一行数据可见，软硬沥青复配温拌混合料的寿命/费用比较之热拌沥青混合料提高54%。

表8 综合分析表

5 结语

采用软硬沥青复配温拌技术铺筑沥青路面的初期建设投资略高，但是，由于该技术可以显著地延长沥青路面的使用寿命和使用质量，综合软硬沥青复配温拌技术在节能环保、降耗减排等方面的显著效益，可以认为，本研究提出软硬沥青复配温拌混合料技术具有较高的性价比，在沥青路面工程建设和养护工程中的应用具备可行性，有着广阔的推广应用前景。

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