公路绿色养护技术节能减排量化对比分析

王 健

(山东省交通规划设计院，山东 济南 250000)

公路绿色养护技术节能减排量化对比分析

王 健

(山东省交通规划设计院，山东 济南 250000)

公路绿色养护技术因其节能环保的优势而被广泛关注,但其节能减排效果很难量化分析。在充分调查施工全周期能耗和排放的基础上，并与常规热拌沥青混合料进行对比，定量分析公路绿色养护技术各阶段的能耗和排放，提出公路绿色养护技术的节能环保优势。

绿色,再生,能耗,排放

公路绿色养护技术主要由冷再生、热再生和温再生技术组成。公路绿色养护技术通过重复利用沥青混合料防止沥青混凝土废料对弃置场所及其周边环境的污染，同时通过减少石料的开采，能有效保护林地，维护自然景观和生态环境。随着公众环保意识的增强和全球低碳经济的兴起，公路绿色养护技术也日益受到业界的关注并成为研究热点。大量研究表明公路绿色养护技术的性能并不低于常规的热拌沥青混合料。采用公路绿色养护技术不仅可以节约路用材料，而且可以降低CO2和有害气体的排放，节能减排明显。然而，对公路绿色养护技术的节能减排定量系统分析较少。因此，本文结合施工实际，从旧路铣刨、原材料、运输、拌合站生产、施工等6个阶段对公路绿色养护技术的节能减排效果与常规热拌沥青混合料进行对比。

1 资源的节约

各种绿色养护技术中旧路面材料利用率如表1所示。

表1 绿色养护技术路面原材料利用比例 %

2 能源消耗和排放对比

路面施工的能耗主要由原材料能耗、运输能耗、拌合能耗和摊铺碾压能耗组成。在全面调查了沥青养护工程原材料的生产全过程和运输过程，并结合各类资料和调研结果，初步确定了我国道路路面原材料的能耗计算值和运输距离。研究得到的原材料生产能耗参数如表2所示，运距参数如表3所示。

表2 原材料生产能耗表 kgee/t

对各种绿色养护技术的能源消耗计算、节能和排放对比的分析，是根据各种养护技术的主要用途，分别和挖补重建这种传统方式进行对比。具体而言，厂拌或就地冷再生技术主要用于柔性基层，因此和传统挖补重建的柔性基层沥青稳定碎石进行对比；厂拌或就地热再生技术主要用于沥青面层，因此和传统挖补重建的上面层SMA13进行对比；温再生技术主要用于中下面层，因此和传统挖补重建的中下面层AC20进行对比。

表3 原材料运距表 km

2.1冷再生技术和沥青稳定碎石对比

根据长期调查，冷再生技术和沥青稳定碎石各种材料的大体用量如表4所示。再结合表2所示的各种原材料的生产能耗和表3所示的各种材料的运距，得出的每吨冷再生技术和沥青稳定碎石的能耗如表5所示。

表4 冷再生与沥青稳定碎石每吨原材料能耗表

表5 冷再生与沥青稳定碎石每吨能耗对比表 kgee

根据国家发改委能源研究所排放系数，燃烧1 t标准煤会排放2.456 7 t CO2，现将生产每吨冷再生和沥青稳定碎石所排放的CO2量如表6所示。

表6 冷再生与沥青稳定碎石每吨CO2排放量 kg

从上述分析可以得出，相较于传统沥青稳定碎石,采用厂拌或现场冷再生技术，可以减少能源消耗和降低CO250%以上，环保效果明显。

2.2热再生技术和热拌新料SMA13对比

根据长期调查，热再生SMA13技术和热拌新料SMA13各种材料的大体用量如表7所示。结合表2所示的各种原材料的生产能耗和表3所示的各种材料的运距，得出的每吨热再生技术和传统热拌新料方式的能耗如表8所示，所排放的CO2量见表9。

表7 热再生与热拌新料SMA13每吨原材料能耗表

表8 热再生与热拌新料SMA13每吨能耗对比表 kgee

表9 热再生与热拌新料SMA13每吨CO2排放量 kg

根据长安大学张争奇教授对热再生技术与常规热拌新料的污染气体排放量的测量和计算方法，计算得出了污染气体排放量见表10。

表10 热再生与热拌新料SMA13每吨有害气体排放量 g

从上述分析可以得出，相较于传统新拌上面层SMA13,采用热再生技术，可以有效的减少能源消耗、降低CO2及有害气体的排放。其中，厂拌热再生SMA13比传统热拌新料SMA13节约能源和减少CO2排放15%以上；现场热再生表现的尤为明显，可以节约能源和减少CO2排放75%以上。在污染气体排放方面，厂拌热再生比传统的热拌新料方式减少各种有害气体20%以上;就地热再生比传统的热拌新料方式减少各种有害气体60%以上。

2.3温再生技术和传统热拌新料AC20对比

温再生分为温拌剂温再生和专配温拌沥青温再生。温拌剂温再生适合于各种沥青混合料，而专配温拌沥青温再生目前只适用于基质沥青温再生，性能和AC20,AC25混合料性能相近。因此，选取AC20混合料，分别采取热拌新料方式、温拌剂温再生方式和典型的专配温拌沥青(圣弗洛温拌沥青)方式进行比较，见表11～表13。

表11 温再生与热拌新料AC20每吨原材料能耗表

在有害气体的排放方面，根据国家环境分析检测中心关于热拌和温拌沥青混合料有害气体排放的对比数据，得出的计算结果见表14。

从上述分析可以得出，相较于传统新拌AC20,采用温再生技术，温拌剂温再生可以有效的减少能源消耗和CO2排放34%，专配温拌沥青(圣弗洛沥青)温再生可以有效的减少能源消耗和CO2排放54.8%。在有害气体排放方面，温再生比传统新拌AC20减少有害气体排放60%以上，特别是专配温拌沥青(圣弗洛沥青)温再生可以减少烟尘排放74.4%。

表12 温再生与热拌新料AC20每吨能耗对比表 kgee

表13 温再生与热拌新料AC20每吨CO2排放量 kg

表14 温再生与热拌新料AC20每吨有害气体排放量 g

3 结语

绿色养护技术具有能耗少、温室气体和有害气体排放量低的优点。当前，我国公路已陆续进入大、中修期，我国道路工作的重心也从新修建设向大中修养护转移。针对全球经济社会的发展面临的越来越突出的资源和环境代价问题，以路面再生技术为载体的绿色养护技术可充分利用旧路面材料、节约能源、降低维修成本、保护生态环境，符合我国经济发展的战略方针和规划要求。其应用前景广阔。

[1] 拾方治，孙大权，吕伟民.沥青路面再生技术简介[J].石油沥青,2004,18(5):56-59.

[2] 甘新立，郑南翔，纪小平.老化SBS改性沥青再生性能预估分析[J].江苏大学学报(自然科学版)，2014，35(6):715-718．

[3] 熊 巍，卢 何．热再生沥青混合料的路用性能试验研究[J].公路，2006(10):191-194．

[4] 陈静云，王 峻，刘佳音．高比例RAP热再生沥青混合料低温抗裂性能[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版)，2013，29(5)：782-787．

[5] 郭 川，张宏超，彭 坤．采用半圆弯拉试验对再生混合料抗裂性能的研究[J].中外公路，2013，33(1)：212-215．

[6] 张志祥，吴建浩．再生沥青混合料疲劳性能试验研究[J].中国公路学报，2006，19(2):31-35．

[7] 翟 佳.沥青路面再生利用的技术经济效益分析研究[D].西安：长安大学,2013.

Thecomparisonandanalysisontheenergysavingandemissionreductionquantitativeofhighwaygreenmaintenancetechnology

WangJian

(ShandongTransportationPlanningandDesignInstitute,Jinan250000,China)

The highway green maintenance technology because of its energy saving and environmental protection advantages had been widely concerned, but its energy-saving emission reduction effect was difficult to quantify analysis. Based on the full investigation of whole construction cycle energy consumption emissions, and compared with the conventional hot mix asphalt mixture, quantitative analyzed the energy consumption emission in each stage of highway green maintenance technology, put forward the energy saving and environmental protection advantages of green highway maintenance technology.

green, regeneration, energy consumption, emission

1009-6825(2017)28-0199-02

2017-07-24

王 健(1985- )，男，工程师

U418.9

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