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美國路面再生材料與溫拌瀝青混合料應用調查

日期: 2015-12-16
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截至2015年11月22日20時,北京11月以來累計日照時數僅為31.8小時,而常年同期為136.4小時,達1951年來歷史同期最少。同時,北方多地的日照時數也創下了歷史新低,除了雨雪天氣下難見陽光,連日的重度霧霾是主要的“日光殺手”,除霧去霾成為迫在眉睫的“灰色話題”。

各行各業都在環保領域做出努力,公路建設也不例外。溫拌瀝青技術、路面再生技術等壹系列養護新工藝成為公路行業“去霧霾”的利器。這些新工藝、新材料讓節能環保、綠色低碳不再是壹句簡單的口號,溫拌瀝青技術有效降低攤鋪能耗,減少了廢棄物排放;再生技術則將廢舊瀝青“變廢為寶”,循環使用。

未來,為驅趕霧霾,重獲藍天和陽光,將有更多的新技術、新儀器應用在公路建設養護領域,進壹步降低能耗,真正實現我國的減排承諾。

美國路面再生材料與溫拌瀝青混合料應用調查 

 

美國對路面再生材料與溫拌瀝青混合料開展了大量的研究與應用,在2009年至2013年間美國路面再生材料的應用場合、用量及比例不斷攀升,溫拌瀝青混合料的技術分類也逐漸明晰,用量及比例逐步提升。調查分析表明,美國路面再生材料的應用場合眾多,如瀝青混合料、集料、冷再生、回填等,但用於熱拌瀝青混合料或溫拌瀝青混合料,才是路面再生材料的最佳利用方式。目前,美國各州對大量使用路面再生材料仍然持謹慎的態度,並且長期堅持對其性能進行嚴格分析。2013年美國溫拌瀝青混合料占比為30%,其中機械發泡類占比為87%。作為經濟環保的溫拌技術,機械發泡類溫拌技術在我國剛剛起步,發展前景廣闊,有必要開展深入研究,將泡沫溫拌瀝青混合料技術進壹步完善與深化。

溫拌瀝青混合料技術采用物理或化學手段,增加混合料的施工和易性,生產溫度介於熱拌瀝青混合料和常溫拌和之間,比熱拌瀝青混合料降低20攝氏度至30攝氏度,而不對路面性能造成負面影響,可以減少煙氣與粉塵排放,提高空氣質量和工作環境,保護施工人員的身體健康。溫拌瀝青混合料技術能有效減少能源消耗,節約生產成本,提高路面的壓實性能,延長施工季節,減輕施工中的老化,使路面更耐久,並提高再生料的用量。

美國已經對路面再生材料與溫拌瀝青混合料開展了大量的研究和應用。通過對美國應用現狀的分析與評述,將為我國路面再生技術與溫拌瀝青混合料的研究應用,提供借鑒與參考。

 美國路面再生材料與溫拌瀝青混合料應用調查

美國路面再生材料在瀝青混合料、集料、冷再生、回填等的應用統計,見圖1。據估計在2009年至2010年,低於0.1%的路面再生材料用於回填;2011年,低於0.4%的路面再生材料用於回填;2012年,低於0.3%的路面再生材料用於回填;2013年,低於0.2%的路面再生材料用於回填。

 美國路面再生材料與溫拌瀝青混合料應用調查

圖2顯示了美國各州路面再生材料的應用比例。使用熱拌瀝青混合料或溫拌瀝青混合料的路面再生材料用量比例超過20%的州,從2009年的7個增加到2013年的22個。在美國中部和西部地區,路面再生材料的用量顯著增加。例如,愛達荷州路面再生材料的應用比例,從2009年的6%快速增加到2013年的30%。

使用路面再生材料的拌和樓比例,2009年至2010年為96%;2011年至2012年為98%;2013年為100%。從2009年至2013年,用於瀝青混合料的路面再生材料應用比例顯著增加。2009年路面再生材料應用比例平均為16.2%,2013年路面再生材料應用比例平均為20%。

2009年至2012年,路面再生材料用量增加了22%,2013年路面再生材料用量減少了0.73%,主要是因為相比2012年,2013年的瀝青混合料用量略有降低。2012年至2013年,全美用於熱拌瀝青混合料或溫拌瀝青混合料的路面再生材料用量,從6830萬噸減少至6780萬噸,降幅為0.73%。但用於瀝青混合料的路面再生材料用量比例,從2012年的19.6%小幅增加至2013年的20%。調查結果表明,通過路面再生材料與溫拌瀝青混合料的應用,促進了瀝青路面行業可持續發展。

 美國路面再生材料與溫拌瀝青混合料應用調查

從美國來看,溫拌瀝青混合料的用量,從2012年的8670萬噸增加至2013年的1.06億噸,增幅為23%,並且機械發泡類是溫拌瀝青混合料最常用的技術。化學添加劑類溫拌瀝青混合料用量,從2012年的11.6%增加至2013年的13.1%。

2009年至2013年美國的溫拌瀝青混合料用量,見圖3;美國溫拌瀝青混合料用量比例,見圖4。2009年美國溫拌瀝青混合料,占其總瀝青混合料用量的5.9%,2013年美國溫拌瀝青混合料占其總瀝青混合料用量的30.3%。從2009年的5.9%大幅增加至30.3%,增幅為4.1倍。

 美國路面再生材料與溫拌瀝青混合料應用調查

2009年至2013年,美國各類溫拌技術應用狀況,見圖5。2009年美國機械發泡溫拌技術占比達82.7%,2013年美國機械發泡溫拌技術占比達86.9%,其他溫拌技術約占10%左右。

 美國路面再生材料與溫拌瀝青混合料應用調查

從2012年至2013年,美國24個州的溫拌瀝青混合料用量增加了至少5%,而10個州的溫拌瀝青混合料用量減少了不低於5%。康涅狄格州、愛達荷州、肯塔基州、路易斯安那州、蒙大拿州、俄克拉荷馬州等6個州的溫拌瀝青混合料用量增加25%或更多。阿拉斯加和田納西州的溫拌瀝青混合料用量下降25%或更多。

2013年美國溫拌瀝青混合料的產量為1.06億噸,2012年美國溫拌瀝青混合料的產量為8670萬噸。2012年至2013年美國溫拌瀝青混合料的產量增加了23%,2009年至2013年美國溫拌瀝青混合料的產量增加了533%。

美國路面再生材料與溫拌瀝青混合料的調查結果顯示,路面再生材料的應用場合眾多,作為經濟環保的溫拌技術,機械發泡類溫拌技術在我國剛剛起步,發展前景廣闊,對推進節能減排可持續發展具有顯著的意義,但有大量的工作需要繼續研究,如泡沫溫拌瀝青混合料設計方法、長期性能,與路面再生技術、橡膠瀝青技術的結合方式等。

 

(原文載於《中國公路》2015年第23期) 

 

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