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沥青路面材料再生利用的经济价值分析

2017-12-10隋园园

经济研究导刊 2017年34期
关键词:节约沥青路面沥青

隋园园

(陕西交通职业技术学院,西安 710018)

沥青路面材料再生利用的经济价值分析

隋园园

(陕西交通职业技术学院,西安 710018)

沥青路面养护是保证道路安全服务的基本要求,而常规养护过程中浪费了大量的旧沥青、废旧材料,既造成了资源浪费与经济损失,又不符合低碳环保经济理念要求。在新技术的推动下,沥青路面材料再生利用技术应运而生,合理运用该技术对于节约沥青路面维护成本,提高该技术的经济价值具有重要意义。因此,从经济价值视角,探讨沥青路面材料再生技术的重要性,沥青路面材料再生利用在提高道路维护经济效益、资源能源效益、社会经济效益方面的作用,以及如何优化沥青路面材料再生利用技术条件来进一步加大其经济价值等问题。

沥青路面;再生技术;经济价值;技术条件

引言

“要致富,先修路。”公路建设与维护保养在某种程度上决定了我国的经济发展速度,对于我国的经济发展有着极其重要的作用。沥青路面再生技术是指通过铣刨、翻挖等工序回收旧沥青混合料,再增加适当的再生剂、添加剂,使新旧材料融合以使不合格路面达到其基本性能的一种重要技术。在低碳环保经济理念下,依托于快速发展的新技术新工艺,路面养护过程中的沥青路面材料再生技术对于混凝土旧材料的再生利用,成为国际道路工程部门和相关学术界的热门议题,对沥青路面材料再生利用的经济价值与技术条件分析具有重要现实意义。

一、沥青路面材料再生技术的重要性

近年来,随着我国经济的快速发展,沥青路面里程逐年增加。同时,随着车流量的加大,对沥青路面的使用频率也在不断上升,随之而来的就是路面状况恶化速率的加大及路面维修周期的缩短。传统的沥青路面维护过程中,主要包括铣刨、废料运输、摊铺、翻新等,甚至全部使用新料重建,既浪费了大量废旧材料资源,又增加了维护成本。随着沥青路面材料再生技术的出现及成熟应用,沥青路面材料循环利用成为转变我国公路交通发展方式的重要内容。

2012年9月,我国交通运输部发布《关于加快推进公路路面材料循环利用工作的指导意见》。在该文件中指出,应不断加快推进公路路面材料循环利用工作,到2020年,全国公路与高速公路路面旧料循环利用率分别达到90%与95%。据相关数据分析可知,每年我国仅干线公路大中修工程产生的沥青路面旧料有1.6亿吨,公路路面材料循环利用率低于30%,远不及发达国家。沥青路面再生就是通过相应的工程翻挖、破碎筛选等工序变废为宝,重新利用利用废旧沥青路面材料,将其与新材料按照适当比例融合铺设成新路面。目前,路面再生技术包括冷再生、热再生和全深再生三种,已经在欧美发达国家得到了普遍推广和应用。而我国对该技术的引进与应用相对较晚,目前主要在京石、沪宁、成渝等高速公路,以及苏、浙、鄂、辽等省市公路得到成功应用。因此,积极应用沥青路面材料再生技术提升沥青路面废旧材料回收利用率,扩大沥青路面废旧材料再生利用范围,对于促进国家社会经济发展及公路交通事业可持续发展都具有重要现实意义。

二、沥青路面材料再生利用的经济价值

作为资源回收利用的一种重要技术,沥青再造技术在应用中发挥了客观经济效益。本文从该经济价值实现视角,从沥青路面材料再生利用的经济效益、资源节约效益与社会经济效益等方面展开分析。

(一)沥青路面材料再利用的经济价值实现理论依据

我国高等级沥青路面养护要求根据道路实际应用情况进行日常维护保养、路面升级改造和翻新,在这过程中必然要涉及路面挖切和重铺工作带来的成本预估。挖切和重铺过程中会产生相应的路面废旧材料,其数量与挖切面积、长度之间为正比例关系。若设挖切工序的废料产生量为T,单位为t,挖切宽度为H,单位为m,挖切长度为L,单位为m,挖切面层厚度为S,单位为m,则可得到挖切工序的废料产生量为:T=(1.9-2.1)LHS,式中数字为沥青路面材料单位体积的比重范围。若是高速公路,由于其全封闭单向行驶特征,路面为双向对开,此时挖切工序的废料产生量为:T′=2(1.9-2.1)LHS。

根据挖切工序的废料产生量公式可知,沥青路面旧材料的产生量通过挖切长度、宽度和厚度三个参数变化而变化,而一般情况下挖切长度值较大,最终导致T值很大。自20世纪80年代我国的高速公路修建并通车以来,已有大部分公路需要开始进行维修。若以当前高速公路通车总里程9.62×104km,路面厚度0.6cm,宽度10m,材料比重2.0为计算基数,每年路面维修里程占通车总里程3%~5%,可得到:T=2·2·(3%-5%)LHS=700 万~1 200 万 t,即每年高速公路维护过程中产生的沥青路面旧材料约为700万~1 200万吨,若能将这些废旧沥青路面材料直接回收利用,可节约40亿元维护成本。近年来,随着物价水平的提升,沥青及路用石料的价格也在逐年上涨,因此产生的旧沥青路面材料回收利用经济价值也在提升。

(二)沥青路面材料再生利用的经济价值实现

1.基于成本计算的经济效益。沥青路面再生设计成本应根据工程技术需要,结合实际施工进度和成本来核算。基于此,本文以当下各材料价格等,计算新旧沥青成本如下。在公路维护过程中产生的沥青路面旧材料,可先应用铣刨技术将旧沥青面层铣刨后运输至拌和场获取,若铣刨(包括运输)2~3cm油面层需要花费2~3元,生产每吨旧沥青混合材料的成本为40.8元。以热再生沥青混合料为例,基于原有混合料分析,添加30%RAP料,按照旧沥青材料混入1/5的比例计算,每生产1 000吨热再生沥青混凝土混合料,成本可减少59413元,每吨减少59.4元;若根据沥青混凝土1000元/m3的价格来计算,将节约成本14.6%,当沥青路面下层为5cm厚时,根据每年平均道路维修面积核算,可节约维护成本2.89亿元。

2.资源节约效益。以某省沥青混凝高速公路路面长度6 000km,路面宽21m,面层基本厚度为18cm为例,按照一般沥青的使用寿命约十年,每年需要维修高速公路总长度的10%来计算,每年需维修高速公路总面积约为3 000万平方米。传统的道路维护通常是选择除面层后加普基层的方法,也就是说若高速公路上层厚度、沥青混凝土厚度与沥青碎石厚度分别为4cm、8cm和5cm,那么维护中产生的废旧材料约为407万吨,若再增加铺一层20cm基层混合材料,那就还需1 296万吨的材料,新加的铺面层和基层,每年需开采石料1 700万吨,若添加30%RAP料,按RAP料油石比4%计算,每年可节约沥青4.7万吨。

3.社会经济效益。一方面,沥青路面再生技术能够更好地保障工人身体健康,因为施工中不会有沥青烟气出现,一线工人不会因此而产生后期的健康问题。且工人可并不必在高温环境下工作,为工人提供了更加适宜的工作环境条件,既为工人创造了福利,也为企业节约了社会福利方面的开支。另一方面,沥青路面再生技术提高了公路运行速度,在某种程度上减少了由于道路问题发生的交通事故,节约了运输成本,创造了更多的社会财富。此外,沥青路面再生技术有效缩短了公路维护周期,提高了公路维护的工作效率,保障公路能够在相对较短的时间内为车辆通行服务,在有限的时间内获取更多的经济利益,进而增加更多社会效益。

三、优化沥青路面再生技术条件,提高技术经济价值建议

(一)降低沥青混合料中的含水量

沥青路面材料的挖切、收集、运输和储存过程必然会掺入水分,如山西某高速公路施工基地沥青路面旧材料的含水量已超出5%。而在应用沥青路面再生技术对沥青旧材料回收利用时,需要高温加热,温度高达150℃~160℃,这明显超出了水温100℃的沸腾点,此时沥青路面旧材料中的水分就会通过水蒸汽方式散发。但是,加热过程中需要旧材料大量吸收热量实现再生,而大量水分的吸热→升温→蒸发的过程要消耗大量的加热能源,这样便会无形之中增加旧材料回收再生成本,影响再生技术的经济价值实现。因此,为保障沥青路面再生技术经济价值的最大化,要重视控制沥青混合料中的含水量,优化沥青路面再生技术应用条件。

(二)优选再生作业加热温度

沥青混合料再生温度一般在160℃左右,而沥青闪点为210℃左右,但加热时的火焰温度多在1 200℃以上,极大的温度差很可能出现沥青再次老化情况,影响废旧沥青路面材料再利用,增加维护成本的同时,也不能发挥沥青路面材料再生技术应有的经济价值。因此,应通过优选再生作业加热温度,优化沥青路面再生技术条件,提高其技术经济价值。本文认为在再生作业加热温度优选过程中,应选择间接加热工艺防止沥青老化,使其得到充分的再生利用,如JKLZ系列沥青混合材料再生设备具有热风循环功能,可明显提升系统加热效率;再如QLB型双滚筒再生设备通过两个滚筒设计实现热交换,降低沥青旧材料回收过程中的加热温度,这些都是通过间接加热工艺防止沥青老化的新尝试,对于提高沥青路面再生技术经济价值具有重要意义。

结语

沥青路面维护是我国道路建设事业的重要组成部分,鉴于传统道路维护大量浪费沥青路面旧材料的现状,积极采用沥青路面再生技术实现沥青路面旧材料的回收利用,对于节约道路维护成本,提高沥青路面再生技术经济价值,实现经济效益和社会效益完美融合具有重要意义。本文通过探讨沥青路面材料再生技术的重要性,从经济价值实现视角重点分析了沥青路面材料再生利用的经济效益,并提出从降低沥青混合料中的含水量,以及优选再生作业加热温度两方面优化沥青路面再生技术条件,实现沥青路面再生技术经济价值最大化。

[1]Feng Hong,Runhua Guo,Fujie Zhou.Impact of recycled asphalt pavement material variability on pavement performance[J].Road Materials and Pavement Design,2014,(4).

[2]陈小娟.全寿命周期成本下的沥青路面冷再生经济效益评价[J].兰州交通大学学报,2010,(12):57-60.

[3]董磊,葛折圣.资源节约、环境友好型沥青路面材料与技术综述[J].市政技术,2010,(1):140-143.

U416.26

A

1673-291X(2017)34-0188-02

2017-04-10

隋园园(1983-),女,安徽滁州人,讲师,硕士研究生,从事道路路基路面材料与结构研究。

[责任编辑 陈 鹤]

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