摻復(fù)合改性劑AC-13瀝青路面節(jié)能減排評(píng)價(jià)研究

宋海民

摘要：本文基于能耗和溫室氣體排放評(píng)價(jià)指標(biāo)研究了摻復(fù)合改性劑AC-13瀝青路面節(jié)能減排效果。通過現(xiàn)場調(diào)研和計(jì)算理論分析了其原材料和混合料生產(chǎn)過程中各種能耗量以及溫室氣體排放量。研究結(jié)果表明：摻復(fù)合改性劑AC-13瀝青路面的生產(chǎn)能耗分別相當(dāng)于SBS改性AC-13瀝青路面和70#道路石油AC-13瀝青路面的81.4%和107.9%，溫室氣體排放相當(dāng)于SBS改性AC-13瀝青路面和70#道路石油AC-13瀝青路面的93.30/0和114.6%。綜合考慮其路用性能和節(jié)能減排效果，摻復(fù)合改性劑AC-13瀝青路面具有顯著的社會(huì)效益和環(huán)境效益。

【關(guān)鍵詞】復(fù)合改性劑;能耗;溫室氣體排放;節(jié)能減排;瀝青

隨著我國高速公路的快速發(fā)展，能源消耗和氣候變化問題—直受到我國政府的高度重視，做好節(jié)能減排既是關(guān)系兩型社會(huì)建設(shè)和行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題，也是交通運(yùn)輸行業(yè)履行社會(huì)責(zé)任的重要體現(xiàn)。為了更好的體現(xiàn)摻復(fù)合改性劑AC-13瀝青路面節(jié)能減排的效果，本文結(jié)合國內(nèi)外能耗排放指標(biāo)體系以及瀝青混合料的運(yùn)輸、攤鋪、碾壓環(huán)節(jié)能源消耗，對(duì)摻復(fù)合改性劑AC-13瀝青路面的能耗和溫室氣體排放進(jìn)行研究，并與70#道路石油AC-13瀝青路面和SBS改性AC-13瀝青路面進(jìn)行對(duì)比分析，為耐久性路面節(jié)能減排的定量分析提供依據(jù)。

1.瀝青路面節(jié)能減排指標(biāo)測算

本文從原材料和瀝青混合料生產(chǎn)兩個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)建設(shè)期內(nèi)路面能耗和溫室氣體排放進(jìn)行測算，同時(shí)采用了節(jié)能減排評(píng)價(jià)體系及計(jì)算方法。

1.1原材料生產(chǎn)

本文參考?xì)W洲瀝青協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)庫（Euro bitumen 2011），匯總各材料的生產(chǎn)能耗和溫室氣體排放如表1所示。

1.2混合料生產(chǎn)

本文選擇了多家具有代表性的施工單位拌和樓進(jìn)行調(diào)研，分別從瀝青加熱、集料加熱、電力消耗三個(gè)方向進(jìn)行分析。

1.2.1瀝青加熱

瀝青加熱的能耗和溫室氣體排放情況如表2所示。

1.2.2集料加熱

參照標(biāo)準(zhǔn)能源中的燃油作為其熱值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，得到瀝青混合料生產(chǎn)過程中集料加熱的能耗和溫室氣體排放，如表3所示。

1.2.3拌和樓電力消耗

瀝青拌和樓的電力消耗包括瀝青混合料的拌和、瀝青泵入、烘干筒運(yùn)轉(zhuǎn)等拌和樓各組成部分和環(huán)節(jié)的電力消耗，直接根據(jù)拌和樓的整機(jī)功率和生產(chǎn)效率換算瀝青混合料生產(chǎn)的電力消耗。根據(jù)公路瀝青路面施工常用的瀝青拌和樓型號(hào)、整機(jī)功率和生產(chǎn)效率，計(jì)算出不同類型瀝青混合料生產(chǎn)消耗的電力及其溫室氣體排放如表4所示。

2.摻復(fù)合改性劑AC-13瀝青路面節(jié)能減攤效果研究

為了使摻復(fù)合改性劑AC-13瀝青路面節(jié)能減排測算結(jié)果更加直觀，本文對(duì)70#道路石油瀝青混合料AC-13、SBS改性瀝青AC-13、摻復(fù)合改性劑AC-13分別在原材料生產(chǎn)和混合料生產(chǎn)過程中的能耗以及當(dāng)量CO2排放進(jìn)行對(duì)比。

2.1原材料和混合料生產(chǎn)節(jié)能減排效果研究

結(jié)合路面參數(shù)和各瀝青混合料材料用量，可得每噸瀝青路面原材料相對(duì)生產(chǎn)能耗和溫室氣體排放，如圖1、圖2所示。

圖1每噸不同瀝青路面的原材料生產(chǎn)能耗圖2每噸不同瀝青路面原材料生產(chǎn)當(dāng)量CO2排放

根據(jù)上圖可得，在原材料生產(chǎn)階段，摻復(fù)合改性劑AC-13產(chǎn)生的能耗量和溫室氣體的排放量顯著低于SBS改性瀝青AC-13，分別為60.3%和80.1%，且稍高于70#道路石油瀝青AC-13，分別為105.4%和125.3%。主要因?yàn)镾BS改性瀝青AC-13和摻復(fù)合改性劑AC-13的瀝青原材料生產(chǎn)過程中需要較高溫度和較長的拌和時(shí)間，導(dǎo)致二者的生產(chǎn)能耗和溫室氣體排放比70#道路石油瀝青AC-13有一定程度的增長，而改性瀝青增長速度明顯快于摻復(fù)合改性劑的瀝青。

其中，在混合料生產(chǎn)過程中，摻復(fù)合改性劑AC-13和SBS改性瀝青AC-13生產(chǎn)能耗和C02排放量基本持平，略高于70#道路石油瀝青AC-13。

2.2瀝青路面建設(shè)能耗及溫室氣體排放量研究

綜合不同瀝青混合料的原材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)和混合料生產(chǎn)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的能耗和當(dāng)量CO2排放進(jìn)行比較，如圖3、圖4所示。

圖3每噸不同瀝青混合料路面產(chǎn)生的能耗 圖4每噸不同瀝青混合料路面產(chǎn)生當(dāng)量CO2排放

從上圖可以看出，在原材料生產(chǎn)和混合料生產(chǎn)環(huán)節(jié)，SBS改性AC-13瀝青路面的生產(chǎn)能耗和溫室氣體排放最高，摻復(fù)合改性劑AC-13瀝青路面的生產(chǎn)能耗和溫室氣體排放次之，且稍高于70#道路石油AC-13瀝青路面。摻復(fù)合改性劑AC-13瀝青路面的生產(chǎn)能耗分別相當(dāng)于SBS改性AC-13瀝青路面和70#道路石油AC-13瀝青路面的81.4%和107.9%，溫室氣體排放相當(dāng)于SBS改性AC-13瀝青路面和70#道路石油AC-13瀝青路面的93.3%和114.6%。

3.結(jié)束語

在瀝青原材料生產(chǎn)過程中，摻復(fù)合改性劑AC-13原材料產(chǎn)生的能耗量和溫室氣體的排放量顯著低于SBS改性瀝青AC-13，且稍高于70#道路石油瀝青AC-13。

綜合原材料和混合料生產(chǎn)環(huán)節(jié)，摻復(fù)合改性劑AC-13瀝青路面節(jié)能減排效果明顯優(yōu)于SBS改性AC-13瀝青路面，稍劣于70#道路石油AC-13瀝青路面。且考慮其路用性能和道路建設(shè)過程中帶來的環(huán)境效益，其具有顯著的社會(huì)效益和環(huán)境效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]蔣太金.基于節(jié)能減排理念的瀝青面層施工技術(shù)研究[J].建材與裝飾，2018（19）：249-250.

[2]胡如安.瀝青混合料能耗與碳排放分析及節(jié)能減排技術(shù)研究[D].長安大學(xué)，2014.

[3]王清洲，范鑫，劉淑艷等.溫拌瀝青路面建設(shè)期內(nèi)節(jié)能減排效益測算[J].中外公路，2017 （5）：318-322.

[4]楊博.瀝青路面節(jié)能減排量化分析方法及評(píng)價(jià)體系研究[D].長安大學(xué)，2012

[5]齊樂，瀝青面層節(jié)能減排評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)估體系研究[D].長安大學(xué)，2015.

[6]陳珺，呂正龍，劉開瓊，基于LCA的橡膠瀝青再生路面節(jié)能減排效果研究[J].公路，2016 （5）：204-211.

[7]《山嶺重丘區(qū)瀝青路面耐久性提升關(guān)鍵技術(shù)研究》[R].2018.