一、技術名稱:溫拌瀝青在道路建設與養護工程中的應用技術
二、技術所屬領域及適用范圍:交通行業瀝青路面的建設和養護
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
目前用于瀝青路面建設和維修養護的材料中95%以上為熱拌瀝青混合料,施工時熱拌瀝青混合料的溫度一般在160℃-180℃以上,不僅需要消耗大量的加熱燃油(每t瀝青混合料需消耗7-8kg燃油),而且會產生大量的溫室氣體(二氧化碳、二氧化硫、氧化氮等)和瀝青煙等有害、有毒氣體。近幾年,我國每年熱拌瀝青混合料的用量約為2.5億t,每年消耗燃料油175~200萬t,折合237-270萬tce。應用該技術可實現節能量3萬tce/a,CO2減排約8萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
通過在瀝青混合料的拌和過程中加入溫拌添加劑等技術手段降低瀝青結合料的粘度,從而實現瀝青混合料在較低的溫度(110-130℃)下進行拌和并壓實成型。目 前,基于表面活性劑的溫拌瀝青技術是最常用的一種溫拌方式,由于表面活性劑型 的溫拌添加劑的加入,在溫拌瀝青內部形成許多細小的液態微粒,這些液態微粒起 到潤滑作用,從而降低了瀝青混合料的粘滯度,提高了瀝青混合料的和易性及可壓
實性能。與熱拌瀝青混合料相比,在不降低瀝青混合料性能的前提下,溫拌瀝青混合料的拌和溫度一般可降低40-60℃,從而降低拌和過程中的燃料油消耗,一般可節能燃料油20%-30%;降低拌和、運輸和攤鋪過程中有害、有毒氣體排放的減少,二氧化碳和瀝青煙的排放可分別下降50%和80%以上。
2.關鍵技術
溫拌瀝青混合料設計技術,溫拌瀝青混合料施工技術,溫拌添加劑技術。
3.工藝流程
表面活性劑法溫拌瀝青混合料生產工藝流程:用溫拌表面活性劑配制一定濃度的水溶液,然后在瀝青和集料拌和過程中噴入該溶液,經充分攪拌后生產出溫拌混合料。以出料溫度為120℃的溫拌瀝青混合料為例,其拌和工藝為:(1)在拌和鍋中將約135℃的熱集料干拌;(2)在130℃左右的瀝青開始噴出后隨即噴出50℃左右的表面活性劑水溶液;(3)充分拌和生產出120℃左右的溫拌混合料。工藝流程見圖1,溫拌表面活性劑溶液添加設備示意圖見圖2。
圖1 溫拌瀝青混合料工藝流程
圖2 表面活性劑溶液添加設備示意圖
五、主要技術指標
在保持同類型熱拌瀝青混合料良好性能的前提下,溫拌瀝青技術可降低施工溫度40℃-60℃,節省加熱燃油20%-30%(每t 瀝青節省1.5-2.0kg混合料),減少溫室氣體(二氧化碳等)排放50%以上,減少瀝青煙等有毒氣體排放80%以上。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
溫拌瀝青技術是由多家單位依托交通部西部科技項目,共同研究開發的高節能、低排放的低碳鋪路技術,是路面鋪筑技術的重大創新。溫拌瀝青技術已在北京、上海、河北、江蘇、青海等多個省市的60多條包括高速公路及城市快速路在內的道路上得到應用。繼在2008 北京奧運工程成功應用后,溫拌瀝青技術再次在六十周年大慶的長安街路面大修工程中得到應用。上海崇明島越江隧道工程、世博工程等重大項目中也應用了50℃135℃瀝青表面活性劑溶液130℃集料填料常溫拌和溫拌混合料120℃溫拌瀝青技術。
七、典型應用案例
典型用戶:北京市公聯公司、首發高速公路公司,上海場道建設公司
典型案例1
案例應用單位:北京市公聯公司、首發高速公路公司等
技術提供單位:交通運輸部公路科學研究所
建設規模:2009 年使用溫拌瀝青混合料近20 萬t,工程包括:六十周年大慶長安街路面大修工程、八達嶺高速大修罩面工程、京沈高速大修罩面工程、京承高速隧道道面鋪裝工程、京包高速隧道道面鋪裝工程等。主要技改內容:瀝青混合料攪拌設備安裝溫拌添加劑噴淋裝置。節能技改總投資額約20萬元,節約350-400t加熱 燃料油,相當于節煤473-541tce。如果每t燃料油按4500元計,節能經濟效益約158-180萬元。
典型案例2
案例應用單位:上海場道建設公司
技術提供單位:交通運輸部公路科學研究所
建設規模:2009年使用溫拌瀝青混合料10 多萬t,工程包括:高架路罩面工程、崇明島越江隧道工程、世博工程。主要技改內容:瀝青混合料攪拌設備安裝溫拌添加劑噴淋裝置。節能技改投資額約10萬元,節約加熱燃料油175-200t,相當于節煤237-270tce。如果每t 燃料油按4500元計,節能經濟效益達79-90萬元。
八、推廣前景及節能減排潛力
預計未來5年,溫拌瀝青技術可在我國公路和城市道路瀝青路面建設和維修養護工程中的推廣應用率達到50%,屆時預計年節約消耗燃料油19萬噸-25萬噸,節能能力約為30萬tce/a,減排能力約為79萬tCO2/a。
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