冯宝平 孙泽强

全面调查现有沥青混合料减排技术，对比评价温拌及热拌沥青混合料减排效果，深入分析冷拌沥青混合料冷铺减排技术优劣势及能耗节约理论。调查结果表明，拌和温度是影响污染气体排放的重要因素，冷拌冷铺技术可节约能耗量3.23～8.28kg/t，热拌减排技术减排率集中于7.4%～27.3%。

道路工程;沥青混合料;减排技术;研究进展

0 引言

国家及交通运输行业相关政策均明确强调要加强路面建设中的低碳减排、资源节约，促进绿色公路可持续发展。目前沥青混合料减排技术主要有温拌技术、冷拌冷铺技术及热拌减排技术，前两种减排技术是通过降低沥青混合料拌和、施工温度达到节能减排目的;后一种减排技术则是通过添加抑烟剂，基于物理吸附及化学交联在拌和过程中减少沥青烟的逸出，从而达到热拌减排效果。由于各种减排技术减排原理不同，实际应用效果也存在差异。

因此，全面调查国内外现有沥青混合料减排技术，对比评价温拌及热拌沥青混合料减排效果，深入分析冷拌冷铺沥青混合料减排技术优劣势及能耗节约理论，为实现公路建设绿色发展提供科学借鉴。

1 温拌沥青混合料减排效果调查与评价

1.1 减排特点调查与评价

温拌沥青混合料技术是为解决能源紧缺，实现节能减排目标的绿色铺面技术。温拌技术是在保证路面使用性能前提下，通过添加温拌剂，降低沥青粘度，使混合料能在相对较低的温度下进行拌和及压实。该项技术的成功应用可充分节约能源，降低周边环境污染，改善作业人员施工环境。

全面调查国内外温拌技术发展状况，梳理总结温拌技术优点如下：（1）温拌技术可降低沥青混合料拌和及摊铺温度10～50℃，可减少有害物质的排放量50%以上，极大减轻了对施工人员身体健康的影响;（2）极大缩短了交通开放时间。温拌沥青混合料在施工过程中（主要包括摊铺和压实）所需的温度较低，相比普通热拌沥青混合料温拌沥青混合料可以较早的开放交通;（3）延长施工季节。在较为寒冷的气候条件下可以施工，尤其对于北方寒冷地区，该优势更加明显。

但在我国温拌沥青混合料技术的研究还处于起步阶段，仍需深入系统研究。温拌沥青混合料技术虽可降低拌和及施工温度，但由于拌和温度较低，集料不能彻底干燥，易导致水损害，影响长期使用性能。同时，沥青与集料拌和时温度不同导致沥青和集料两者之间界面性质发生变化，影响胶结体的路用性能，进而影响混合料的长期路用性能。

1.2 污染排放调查与评价

全面调查温拌沥青混合料技术节能减排效果，调查结果如图1～4所示。

图1～4可知，温拌沥青混合料拌和温度主要集中于120℃～130℃，NO、SO及CO減排率分别集中在59～73.5%、63.6～74.6%及26～63%。污染气体减排率随拌和温度的升高而降低，145℃时NO排放量分别比120℃、130℃减少了18%、38%;130℃时SO减排率比120℃时降低了24%;145℃时CO、CO的减排率比130℃时分别降低了15%、32%。同一温度下，四种气体的减排率各异，130℃时CO、CO、NO、SO四种气体减排率分别为62.84%、25.33%、61.23%、65.38%。表明温度对CO减排效果影响相对较小，对其余三种气体有明显减排效果。这主要与各种污染气体所占比重有关，所占比重越大，减排效果越不明显。

2 冷拌冷铺沥青混合料减排效果调查与评价

目前，冷拌冷铺沥青混合料主要分为乳化型和稀释型冷拌冷铺沥青混合料。但由于乳化沥青破乳时间不宜过长也不宜过短，乳化型冷拌冷铺沥青混合料的使用范围较小;因此，现有冷拌冷铺技术多采用稀释沥青作为结合料，制备冷拌冷铺沥青混合料。梳理总结冷拌冷铺沥青混合料的主要优点如下：（1）拓宽了传统路面的修补渠道。冷拌冷铺沥青混合料适于各种环境和气候条件，由于其防水性和施工和易性极好，因此在环境恶劣的大雨天气中也可开展施工。采用冷拌冷铺技术，几乎不受温度、季节影响，可快速且明显的修补破损道路，改善道路状况，加强道路运输功能;（2）生产工艺简单且易于存储。无需增加新的机械设备，使用热拌沥青混凝土生产设备即可快速制备项目所需的冷拌冷铺沥青混凝土，生产工艺简单且成本较低;制备的冷拌冷铺沥青混凝土可存放半年以上，混合料存储稳定性好。（3）极大减少了沥青烟排放，降低了对施工人员及环境危害。热拌热铺沥青混合料在高温条件下产生大量有毒有害的沥青烟，危害施工人员的身体健康。而冷拌冷铺沥青混合料可不受气温影响，改善了修补条件，减少了对自然环境的污染。

现阶段，国内学者对冷拌冷铺技术进行研究，并研究成果推广应用于部分省市。但关于冷拌冷铺技术的研究仍存在以下不足方面：（1）对冷拌冷铺沥青混合料路用性能的研究尚不全面系统，缺乏相应的规范及标准对其各项性能进行规定;（2）冷拌冷铺技术中混合料的抗水损害能力有待提高。在水的作用下，混合料易发生松散、剥落等破坏，严重影响混合料的路用性能。（3）冷拌冷铺沥青混合料的低温性能与施工和易性不能同时兼顾，导致低温地区混合料的早期强度较低，而高温地区混合料的施工和易性较差。

沥青混合料生产过程中，能耗量主要源于加热集料，而冷拌冷铺沥青混合料作无需较高的拌合、摊铺温度。基于此，全面调查冷拌冷铺沥青混合料实体应用工程，理论分析节约能耗量，调查结果如图5所示。

图5可知，冷拌冷铺沥青混合料的应用，可节约能耗量3.23～8.28kg/t，极大减少了能源消耗量，可缓解我国能源短缺的问题。

3 热拌减排沥青混合料减排效果调查与评价

关于热拌减排技术研究，目前多是采用掺加改性剂以降低沥青烟排放，常用改性剂可分为两大类：有机聚合物、无机多孔吸附，梳理现有热拌减排技术减排效果如图6所示。

图6可知，不同减排剂减排效果不同，但减排率的四分位间距较小，仅为19.9，说明减排效果较为集中，75%的减排改性剂减排率分布在7.4%～27.3%之间，减排率最高可达65.8%。

4 结论

本文调查了国内外现有沥青混合料减排技术，对比评价了温拌及热拌沥青混合料减排效果，分析了冷拌冷铺沥青混合料减排技术优劣势及能耗节约理论，主要结论如下：

（1）拌和温度是影响污染气体排放的重要因素。温拌沥青混合料拌和温度主要集中于120～130℃，NO、SO及CO减排率分别集中在59～73.5%、63.6～74.6%及26～63%;

（2）冷拌冷铺沥青混合料的应用，可节约能耗量3.23～8.28kg/t，极大减少了能源消耗量，缓解了我国部分能源短缺的问题;

（3）对比评价了各种热拌沥青改性剂减排效果，结果表明，现有热拌沥青改性剂减排率分布在7.4%～27.3%之间，减排率最高可达65.8%。

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FENG  Baoping; SUN  Zeqiang

（Operation Management Branch of Shaanxi Communications Holding Group Co.， Ltd.， Xi'an  Shaanxi 710065）

（Xinjiang Transportation Investment Co.， Ltd.， Urumqi  Xinjiang 830000

The existing asphalt mixture emission reduction technology has been investigated comprehensively， the emission reduction effects of warm mix and hot mix asphalt mixture have been compared and evaluated， and the advantages and disadvantages and energy saving theory of cold mix and cold paving technology have been analyzed deeply. The results shown that mixing temperature was an important factor affecting the emission of pollutants. The energy consumption of cold mix and cold paving technology could be saved by 3.23-8.28 kg/t. And the emission reduction rate of hot mixing technology was concentrated in 7.4%-27.3 %.

Road engineering; asphalt mixture; emission reduction technology; research progress