节能减排高速公路养护新技术.docx

节能减排高速公路养护新技术0引言在高速公路养护的过程中为实现节能减排的目标应对具有节能减排优势的养护新技术进行合理运用除了能够降低养护过程中的能源消耗之外还能减少排放从而避免造成环境污染。借此就基于节能减排的高速公路养护新技术展开研究。1工程概况某高速公路工程项目于2001年11月末建成投用路面采用的是沥青混凝土结构层在不断地使用中路面结构出现各种病害问题已经对行车舒适性和安全性造成影响。经研究为降低养护过程中的能耗并减少排放可以选用具有节能减排特点的养护新技术。2节能减排视阈下高速公路养护新技术的应用2.1沥青温拌技术这是高速公路养护中的一项新技术具体是指借助相应的技术在较低的温度下对沥青进行拌制和施工确保其不低于使用性能。由于该技术是在低温下对沥青进行拌制所以整体能耗相对较低符合公路养护节能减排的要求。通过温拌沥青技术的运用可在降低沥青本身黏度的基础上增强裹附能力由此除了能够减小能耗之外还能降低废气的排放量避免造成大气污染[1]。2.1.1节能减排沥青混合料的拌制过程能耗较大其中高能耗的环节为沥青加热、集料拌制。而混合料拌和以及摊铺会产生大量的废气从拌制到碾压结束都会消耗一定的能源并排出部分废气。其中能耗最少的环节为混合料运输到该环节中车辆却会排放出大量的尾气造成大气污染。混合料拌制前集料处于常温状态而基质沥青则是以罐装的方式存储。以红外测温仪对热拌沥青和温拌沥青的能耗情况进行测试结果显示集料加热的初温相同均为35℃而温拌集料的加热终温为150℃比热拌低30℃沥青加热的终温低40℃为130℃与热拌沥青加热的初温相同[2]。在对集料进行加热时集料会吸收热量可以通过集料的比热容、质量以及温度改变来进行计算从而获得多种吸收的热量值。通常沥青混合料中的集料比热容在0.8～1.0沥青的比热容为1.34比集料略大。为简化分析过程将二者全部用1t进行计算热拌时集料与沥青吸收的热量分别为145MJ和54MJ而温拌只有集料吸收热量为115MJ沥青不吸收热量。由此可见热拌比温拌在热量的消耗上差距较大温拌的能耗更多节能效果显著[3]。2.1.2技术优势温拌沥青在节能减排方面的技术优势明显具体体现在如下几个方面：（1）节能：在对温拌沥青混合料进行拌制的过程中拌和温度基本上保持在130～150℃通过计算可知可比热拌法节约40MJ的热量具有明显的节能效果。不仅如此采用温拌技术能使燃料的用量减少20%～30%[4]。（2）低排放：温拌沥青的减排效果显著在拌制过程中可以减少各种废气的排放量如二氧化碳和一氧化碳等其中一氧化碳的降幅较高约为58%。在沥青混合料摊铺时温拌技术能减少沥青烟雾的产生二氧化硫和一氧化氮等气体的排放随之减少。2.2冷再生技术2.2.1技术原理该技术是指在常温条件下通过冷再生设备对旧路面进行铣刨和破碎处理然后加入再生材料进行拌和、摊铺和碾压成型以此来提升路面结构层的承载能力。与传统的路面修复技术相比冷再生技术可减少沥青和砂石等原材料的用量有助于延长公路的使用年限。高速公路在服役期间受到重载车辆及环境的双重作用结构层会出现各种病害问题使用年限越长的公路这种情况越明显。冷再生技术能够对已经老化的沥青混合料进行处置经过再生后的混合料可恢复之前的性能由此可使路面结构层的性能得到显著改善[5]。2.2.2技术特点通过对大量公路养护工程进行调查后发现冷再生技术具有明显的应用优势尤其是在节能减排方面具体体现在如下几个方面：（1）采用冷再生的方法对公路进行养护施工时无须加热可减少能源消耗、减轻对环境的污染和破坏。（2）冷再生技术可充分利用原路面中的集料施工材料的用量随之减少避免了资源的浪费施工成本也随之降低。（3）经过再生处理后无需对基层进行回填确保了路基的整体稳定性[6]。2.3同步碎石封层2.3.1基本原理这是一项较为先进且成熟的公路养护技术是指用专用的机械设备将碎石与黏结料同步铺撒在路面上然后碾压形成单层磨耗层由此能够使路面结构的稳定性得到进一步提升部分轻微病害可随之消除。经碎石封层处理后的沥青混凝土路面除了防滑性能得到显著提高外防渗性能也有所增强避免了水损害问题的发生[7]。2.3.2技术优势在高速公路养护工程中同步碎石封层的技术优势主要体现在如下几个方面：（1）防水防渗：改性沥青喷洒后会渗透到路面石料的缝隙中在路面上产生料膜层其防水功效显著能够显著提升路面的抗渗性能从而避免雨水对面层结构的破坏。（2）耐久性：碎石与沥青同步施工二者能够形成结合层其稳定性很高从而大幅增强了路面的抗裂性能基层反射裂缝的出现也随之减少耐久性得到大幅度提升。（3）抗滑性：经该技术