掺复合改性剂AC-13沥青路面节能减排评价研究

宋海民

摘要：本文基于能耗和温室气体排放评价指标研究了掺复合改性剂AC-13沥青路面节能减排效果。通过现场调研和计算理论分析了其原材料和混合料生产过程中各种能耗量以及温室气体排放量。研究结果表明：掺复合改性剂AC-13沥青路面的生产能耗分别相当于SBS改性AC-13沥青路面和70#道路石油AC-13沥青路面的81.4%和107.9%，温室气体排放相当于SBS改性AC-13沥青路面和70#道路石油AC-13沥青路面的93.30/0和114.6%。综合考虑其路用性能和节能减排效果，掺复合改性剂AC-13沥青路面具有显著的社会效益和环境效益。

【关键词】复合改性剂;能耗;温室气体排放;节能减排;沥青

随着我国高速公路的快速发展，能源消耗和气候变化问题—直受到我国政府的高度重视，做好节能减排既是关系两型社会建设和行业可持续发展的全局性、战略性问题，也是交通运输行业履行社会责任的重要体现。为了更好的体现掺复合改性剂AC-13沥青路面节能减排的效果，本文结合国内外能耗排放指标体系以及沥青混合料的运输、摊铺、碾压环节能源消耗，对掺复合改性剂AC-13沥青路面的能耗和温室气体排放进行研究，并与70#道路石油AC-13沥青路面和SBS改性AC-13沥青路面进行对比分析，为耐久性路面节能减排的定量分析提供依据。

1.沥青路面节能减排指标测算

本文从原材料和沥青混合料生产两个环节对建设期内路面能耗和温室气体排放进行测算，同时采用了节能减排评价体系及计算方法。

1.1原材料生产

本文参考欧洲沥青协会的数据库（Euro bitumen 2011），汇总各材料的生产能耗和温室气体排放如表1所示。

1.2混合料生产

本文选择了多家具有代表性的施工单位拌和楼进行调研，分别从沥青加热、集料加热、电力消耗三个方向进行分析。

1.2.1沥青加热

沥青加热的能耗和温室气体排放情况如表2所示。

1.2.2集料加热

参照标准能源中的燃油作为其热值计算标准，得到沥青混合料生产过程中集料加热的能耗和温室气体排放，如表3所示。

1.2.3拌和楼电力消耗

沥青拌和楼的电力消耗包括沥青混合料的拌和、沥青泵入、烘干筒运转等拌和楼各组成部分和环节的电力消耗，直接根据拌和楼的整机功率和生产效率换算沥青混合料生产的电力消耗。根据公路沥青路面施工常用的沥青拌和楼型号、整机功率和生产效率，计算出不同类型沥青混合料生产消耗的电力及其温室气体排放如表4所示。

2.掺复合改性剂AC-13沥青路面节能减摊效果研究

为了使掺复合改性剂AC-13沥青路面节能减排测算结果更加直观，本文对70#道路石油沥青混合料AC-13、SBS改性瀝青AC-13、掺复合改性剂AC-13分别在原材料生产和混合料生产过程中的能耗以及当量CO2排放进行对比。

2.1原材料和混合料生产节能减排效果研究

结合路面参数和各沥青混合料材料用量，可得每吨沥青路面原材料相对生产能耗和温室气体排放，如图1、图2所示。

图1每吨不同沥青路面的原材料生产能耗图2每吨不同沥青路面原材料生产当量CO2排放

根据上图可得，在原材料生产阶段，掺复合改性剂AC-13产生的能耗量和温室气体的排放量显著低于SBS改性沥青AC-13，分别为60.3%和80.1%，且稍高于70#道路石油沥青AC-13，分别为105.4%和125.3%。主要因为SBS改性沥青AC-13和掺复合改性剂AC-13的沥青原材料生产过程中需要较高温度和较长的拌和时间，导致二者的生产能耗和温室气体排放比70#道路石油沥青AC-13有一定程度的增长，而改性沥青增长速度明显快于掺复合改性剂的沥青。

其中，在混合料生产过程中，掺复合改性剂AC-13和SBS改性沥青AC-13生产能耗和C02排放量基本持平，略高于70#道路石油沥青AC-13。

2.2沥青路面建设能耗及温室气体排放量研究

综合不同沥青混合料的原材料生产环节和混合料生产环节所产生的能耗和当量CO2排放进行比较，如图3、图4所示。

图3每吨不同沥青混合料路面产生的能耗 图4每吨不同沥青混合料路面产生当量CO2排放

从上图可以看出，在原材料生产和混合料生产环节，SBS改性AC-13沥青路面的生产能耗和温室气体排放最高，掺复合改性剂AC-13沥青路面的生产能耗和温室气体排放次之，且稍高于70#道路石油AC-13沥青路面。掺复合改性剂AC-13沥青路面的生产能耗分别相当于SBS改性AC-13沥青路面和70#道路石油AC-13沥青路面的81.4%和107.9%，温室气体排放相当于SBS改性AC-13沥青路面和70#道路石油AC-13沥青路面的93.3%和114.6%。

3.结束语

在沥青原材料生产过程中，掺复合改性剂AC-13原材料产生的能耗量和温室气体的排放量显著低于SBS改性沥青AC-13，且稍高于70#道路石油沥青AC-13。

综合原材料和混合料生产环节，掺复合改性剂AC-13沥青路面节能减排效果明显优于SBS改性AC-13沥青路面，稍劣于70#道路石油AC-13沥青路面。且考虑其路用性能和道路建设过程中带来的环境效益，其具有显著的社会效益和环境效益。

【参考文献】

[1]蒋太金.基于节能减排理念的沥青面层施工技术研究[J].建材与装饰，2018（19）：249-250.

[2]胡如安.沥青混合料能耗与碳排放分析及节能减排技术研究[D].长安大学，2014.

[3]王清洲，范鑫，刘淑艳等.温拌沥青路面建设期内节能减排效益测算[J].中外公路，2017 （5）：318-322.

[4]杨博.沥青路面节能减排量化分析方法及评价体系研究[D].长安大学，2012

[5]齐乐，沥青面层节能减排评价指标及评估体系研究[D].长安大学，2015.

[6]陈珺，吕正龙，刘开琼，基于LCA的橡胶沥青再生路面节能减排效果研究[J].公路，2016 （5）：204-211.

[7]《山岭重丘区沥青路面耐久性提升关键技术研究》[R].2018.