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美国路面再生材料与温拌沥青混合料应用
来源:admin    发布日期:2020-03-24    点击次数:739次

       21世纪资源匮乏、能源危机和环境恶化,让人们开始警醒人类社会发展带来的变化。而随着经济和社会的蓬勃发展,大规模的现代化建设已使土木工程行业成为全世界资源、能源用量最大和“三废”排放的重要来源之一,因此人们越来越关注行业本身资源、能源的可持续发展和环境保护问题。

 

公路沥青路面养护维修铣刨料的堆置不仅占用大量土地、浪费资源,同时还对土壤、植被、水体和大气产生污染,然而大部分铣刨料仍然具有资源化利用价值。科学合理地利用其中的再生资源,可以实现铣刨料的资源化、减量化和无害化,减少对自然资源的过度消耗,保护生态环境、美化城市,促进当地经济和社会的良好发展,具有较大的经济价值和社会效益,是发展低碳社会和循环经济的重要举措。路面再生材料与温拌沥青技术的资源化利用已成为全球性的课题,备受世界各国关注。

 

美国先行一步

 

美国对路面再生材料与温拌沥青混合料开展了大量的研究与应用,在2009年至2013年间美国路面再生材料的应用场合、用量及比例不断攀升,温拌沥青混合料的技术分类也逐渐明晰,用量及比例逐步提升。调查分析表明,美国路面再生材料的应用场合众多,如沥青混合料、集料、冷再生、回填等,但用于热拌沥青混合料或温拌沥青混合料,才是路面再生材料的最佳利用方式。目前,美国各州对大量使用路面再生材料仍然持谨慎的态度,并且长期坚持对其性能进行严格分析。2013年美国温拌沥青混合料占比为30%,其中机械发泡类占比为87%。作为经济环保的温拌技术,机械发泡类温拌技术在我国刚刚起步,发展前景广阔,有必要开展深入研究,将泡沫温拌沥青混合料技术进一步完善与深化。

 

温拌沥青混合料技术采用物理或化学手段,增加混合料的施工和易性,生产温度介于热拌沥青混合料和常温拌和之间,比热拌沥青混合料降低20摄氏度至30摄氏度,而不对路面性能造成负面影响,可以减少烟气与粉尘排放,提高空气质量和工作环境,保护施工人员的身体健康。温拌沥青混合料技术能有效减少能源消耗,节约生产成本,提高路面的压实性能,延长施工季节,减轻施工中的老化,使路面更耐久,并提高再生料的用量

 

美国已经对路面再生材料与温拌沥青混合料开展了大量的研究和应用。通过对美国应用现状的分析与评述,将为我国路面再生技术与温拌沥青混合料的研究应用,提供借鉴与参考。

 

透视路面再生材料

 

美国路面再生材料在沥青混合料、集料、冷再生、回填等的应用统计。据估计在2009年至2010年,低于0.1%的路面再生材料用于回填;2011年,低于0.4%的路面再生材料用于回填;2012年,低于0.3%的路面再生材料用于回填;2013年,低于0.2%的路面再生材料用于回填。

 

显示了美国各州路面再生材料的应用比例。使用热拌沥青混合料或温拌沥青混合料的路面再生材料用量比例超过20%的州,从2009年的7个增加到2013年的22个。在美国中部和西部地区,路面再生材料的用量显著增加。例如,爱达荷州路面再生材料的应用比例,从2009年的6%快速增加到2013年的30%

 

使用路面再生材料的拌和楼比例,2009年至2010年为96%2011年至2012年为98%2013年为100%。从2009年至2013年,用于沥青混合料的路面再生材料应用比例显著增加。2009年路面再生材料应用比例平均为16.2%2013年路面再生材料应用比例平均为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减少了0.73%,主要是因为相比2012年,2013年的沥青混合料用量略有降低。2012年至2013年,全美用于热拌沥青混合料或温拌沥青混合料的路面再生材料用量,从6830万吨减少至6780万吨,降幅为0.73%。但用于沥青混合料的路面再生材料用量比例,从2012年的19.6%小幅增加至2013年的20%。调查结果表明,通过路面再生材料与温拌沥青混合料的应用,促进了沥青路面行业可持续发展。

 

读懂温拌沥青技术

 

温拌沥青技术主要分为化学添加剂类、有机添加剂类与泡沫沥青类。化学添加剂类的活性组分可以改善混合料低温下的裹覆性能、工作性能和粘结性能。有机添加剂加入到沥青胶结料中,可降低沥青粘度并提高其润滑性。泡沫沥青温拌技术是指在较低的生产温度下,采用发泡技术提升沥青裹覆性能和工作性能。迄今为止,已有三大类数十种温拌沥青混合料技术。

 

从美国来看,温拌沥青混合料的用量,从2012年的8670万吨增加至2013年的1.06亿吨,增幅为23%,并且机械发泡类是温拌沥青混合料最常用的技术。化学添加剂类温拌沥青混合料用量,从2012年的11.6%增加至2013年的13.1%

 

2009年至2013年美国的温拌沥青混合料用量;美国温拌沥青混合料用量比例。2009年美国温拌沥青混合料,占其总沥青混合料用量的5.9%2013年美国温拌沥青混合料占其总沥青混合料用量的30.3%。从2009年的5.9%大幅增加至30.3%,增幅为4.1倍。

 

2009年至2013年,美国各类温拌技术应用状况。2009年美国机械发泡温拌技术占比达82.7%2013年美国机械发泡温拌技术占比达86.9%,其他温拌技术约占10%左右。

 

2012年至2013年,美国24个州的温拌沥青混合料用量增加了至少5%,而10个州的温拌沥青混合料用量减少了不低于5%。康涅狄格州、爱达荷州、肯塔基州、路易斯安那州、蒙大拿州、俄克拉荷马州等6个州的温拌沥青混合料用量增加25%或更多。阿拉斯加和田纳西州的温拌沥青混合料用量下降25%或更多。

 

2013年美国温拌沥青混合料的产量为1.06亿吨,2012年美国温拌沥青混合料的产量为8670万吨。2012年至2013年美国温拌沥青混合料的产量增加了23%2009年至2013年美国温拌沥青混合料的产量增加了533%

 

2013年美国温拌沥青混合料的产量占沥青混合料总产量的30%。机械发泡类温拌技术是最常用的温拌技术,占所有温拌技术87%的市场份额,而添加剂类温拌技术占13%的市场份额。

 

美国路面再生材料与温拌沥青混合料的调查结果显示,路面再生材料的应用场合众多,作为经济环保的温拌技术,机械发泡类温拌技术在我国刚刚起步,发展前景广阔,对推进节能减排可持续发展具有显著的意义,但有大量的工作需要继续研究,如泡沫温拌沥青混合料设计方法、长期性能,与路面再生技术、橡胶沥青技术的结合方式等。


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