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      美國路面再生材料與溫拌瀝青混合料應用
      來源:admin    發布日期:2020-03-24    點擊次數:1368次

             21世紀資源匱乏、能源危機和環境惡化,讓人們開始警醒人類社會發展帶來的變化。而隨著經濟和社會的蓬勃發展,大規模的現代化建設已使土木工程行業成為全世界資源、能源用量最大和“三廢”排放的重要來源之一,因此人們越來越關注行業本身資源、能源的可持續發展和環境保護問題。

       

      公路瀝青路面養護維修銑刨料的堆置不僅占用大量土地、浪費資源,同時還對土壤、植被、水體和大氣產生污染,然而大部分銑刨料仍然具有資源化利用價值?茖W合理地利用其中的再生資源,可以實現銑刨料的資源化、減量化和無害化,減少對自然資源的過度消耗,保護生態環境、美化城市,促進當地經濟和社會的良好發展,具有較大的經濟價值和社會效益,是發展低碳社會和循環經濟的重要舉措。路面再生材料與溫拌瀝青技術的資源化利用已成為全球性的課題,備受世界各國關注。

       

      美國先行一步

       

      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,但用于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,并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一步完善與深化。

       

      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,生產溫度介于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,并提高再生料的用量

       

      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。

       

      透視路面再生材料

       

      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。據估計在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。

       

      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,用于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,全美用于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%。但用于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。

       

      讀懂溫拌瀝青技術

       

      溫拌瀝青技術主要分為化學添加劑類、有機添加劑類與泡沫瀝青類;瘜W添加劑類的活性組分可以改善混合料低溫下的裹覆性能、工作性能和粘結性能。有機添加劑加入到瀝青膠結料中,可降低瀝青粘度并提高其潤滑性。泡沫瀝青溫拌技術是指在較低的生產溫度下,采用發泡技術提升瀝青裹覆性能和工作性能。迄今為止,已有三大類數十種溫拌瀝青混合料技術。

       

      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%,并且機械發泡類是溫拌瀝青混合料最常用的技術;瘜W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;美國溫拌瀝青混合料用量比例。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。

       

      2009年至2013年,美國各類溫拌技術應用狀況。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。

       

      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于5%?的腋裰、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%。

       

      2013年美國溫拌瀝青混合料的產量占瀝青混合料總產量的30%。機械發泡類溫拌技術是最常用的溫拌技術,占所有溫拌技術87%的市場份額,而添加劑類溫拌技術占13%的市場份額。

       

      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。


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