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瀝青溫拌劑技術(shù)發(fā)明和應(yīng)用于德國。1999年德國就開始各面應(yīng)用于道路鋪裝,隨后歐洲等發(fā)達(dá)國家相繼各面強(qiáng)制推廣應(yīng)用于道路路面。
2003年美國開始試驗(yàn)性應(yīng)用,2008年美國各面強(qiáng)制應(yīng)用。
2008年屆國際溫拌劑瀝青大會(huì)在美國田納西州舉行。
2011年第二屆國際溫拌劑瀝青大會(huì)在美國密蘇里州舉行。
目前,美國、日本等發(fā)達(dá)國家都各面應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行路面施工。
我國于2005年引入該技術(shù),2005年由交通部科研院立項(xiàng)并在北京八達(dá)嶺高速公路進(jìn)行試驗(yàn)性應(yīng)用。該路段多年使用后經(jīng)檢測(cè)完全達(dá)到國家道路技術(shù)要求。
近年來,北京、遼寧、吉林、河北等省、市也相繼對(duì)溫拌瀝青及溫拌瀝青混合料技術(shù)進(jìn)行了立項(xiàng)和應(yīng)用實(shí)驗(yàn),積累了完整的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)結(jié)果。相繼制定了地方性溫拌瀝青混合料施工標(biāo)準(zhǔn)和施工指南。可以說該技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。
2016年1月28日全國瀝青工作會(huì)議在青島召開。由中石化、中石油、中海油共同制定的溫拌瀝青行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)通過并報(bào)國家工信部待批準(zhǔn)。此外,交通部交科院也起草了溫拌瀝青混合料標(biāo)準(zhǔn)。
石油瀝青是主要道路材料。我國每年石油瀝青產(chǎn)量約5000萬噸,每年還需進(jìn)口近500萬噸。除小部分用于建筑防水,絕大部分用于道路路面。
石油瀝青的組份非常復(fù)雜,目前對(duì)其只做三組份分析,即飽和份、芳香份和瀝青質(zhì)。石油瀝青含酸根,顯酸性,瀝青煙揮發(fā)時(shí)含有大量硫氮化合物在空氣中形成硫酸鹽,是霧霾的主要成份之一。
目前我國公路通車總里程457.73萬公里,其中高速公路13萬公里,未來每年道路維修維護(hù)將需3000萬噸石油瀝青,現(xiàn)有的拌合站超過3000座,在混合料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生極大的瀝青煙直接污染著空氣環(huán)境。
我們做過石油瀝青150℃~160℃儲(chǔ)存揮發(fā)實(shí)驗(yàn),每小時(shí)揮發(fā)量為1.3%。每年儲(chǔ)存加熱過程中直接揮發(fā)量可達(dá)65萬噸左右。
溫拌技術(shù);是指在石油瀝青儲(chǔ)存、運(yùn)輸和瀝青混合料生產(chǎn)過程中添加的外加劑,該劑的加入能使石油瀝青在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和生產(chǎn)混合料過程中降低溫度,且不影響瀝青質(zhì)量,還能達(dá)到路用性能,同時(shí)極大地減少瀝青煙生成排放,石油瀝青在140℃以下基本不生成瀝青煙。
目前,溫拌技術(shù)受產(chǎn)品價(jià)格等因素影響,大部分用于隧道和低溫環(huán)境道路施工。
事實(shí)上,性價(jià)比好的溫拌劑不僅能對(duì)瀝青拌合站生產(chǎn)混合料過程中瀝青煙排放達(dá)到治“本”的目的,而且還能降低生產(chǎn)成本。
2017年8月20日交通運(yùn)輸部關(guān)于交通運(yùn)輸行業(yè)重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄,重點(diǎn)推廣《溫拌瀝青在道路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用》已啟動(dòng)。
溫拌劑:是指通過物理化學(xué)作用,對(duì)實(shí)現(xiàn)瀝青混合料產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性作用的添加劑。
溫拌瀝青混合料:通過添加劑和工藝的作用,能夠在較底溫度條件下實(shí)現(xiàn)瀝青路面施工的瀝青混合料。
溫拌劑應(yīng)用具有減少污染排放效果。
按道路材料平均油石比5.2計(jì)(50公斤噸混合料),5000萬噸石油瀝青可產(chǎn)生瀝青混合料10億噸。石油熱拌瀝青混合料在160℃~200℃出料時(shí)每噸可產(chǎn)生瀝青煙0.82公斤,氮氧化合物0.73公斤,二氧化合物0.56公斤。合計(jì)有害氣體為2.11公斤。
10億噸瀝青混合料×2.11公斤=211萬噸(有害氣體)。
以上簡單測(cè)試檢驗(yàn)結(jié)果只是裝車時(shí)計(jì)算并不十分準(zhǔn)確。在石油瀝青加熱儲(chǔ)存、混合料拌合、卸車、攤鋪、碾壓過程中有大量瀝青煙的排放。應(yīng)用溫拌技術(shù)是解決道路施工瀝青煙污染治“本”的有效方法,無需國家及各方投入,只需政策支持,且該技術(shù)也是交通部推薦的低碳、環(huán)保項(xiàng)目。
與熱拌瀝青混合料相比,溫拌瀝青混合料在100℃~120℃出料時(shí)無瀝青煙排放,130℃~140℃出料時(shí)與熱拌瀝青混合料相比減少瀝青煙排放90%以上。
可以說,應(yīng)用溫拌瀝青混合料施工筑路是減少有害氣體排放,減輕霧霾的有效方法之一。
節(jié)約能源,降低生產(chǎn)成本。
通常情況下,熱拌瀝青混合料出料溫度基質(zhì)瀝青160℃~180℃,改性瀝青混合料為180℃~200℃,溫拌瀝青混合料出料溫度基質(zhì)瀝青100℃~120℃,改性瀝青混合料為130℃~140℃。
二者生產(chǎn)溫度相差40℃~60℃,可以節(jié)約加熱燃料35%左右(燃料油3公斤左右,天然氣2.5~3.2m3)
3公斤×燃料油3600元/噸=10.8元/噸。
加熱180℃~200℃時(shí),燃料油9~11公斤。
3m3×天然氣4.88元/噸=14.64元/噸。
加熱180℃~200℃時(shí),天然氣12m3~14m3。
溫拌瀝青混合料每噸溫拌劑成本為8.6元,溫拌劑86000元/噸,加量瀝青比例0.2%.
10.8元/噸-8.6元/噸=2.2元/噸(節(jié)省燃油費(fèi))。
14.64噸/m3-8.6元/噸=6.04元/噸(節(jié)省天然氣費(fèi))。
全國每年10億噸混合料×2.2元/噸=22億元(節(jié)省燃油費(fèi))。
10億噸混合料×6.04元/噸=60.4億元節(jié)省天然氣費(fèi))。
溫拌瀝青混合料產(chǎn)品應(yīng)用于路面,國家無需增加投入,只需政策支持,便可達(dá)到治理路面施工污染問題。
由于瀝青老化點(diǎn)是163℃,當(dāng)瀝青加熱至163℃以上時(shí),瀝青便開始老化,各項(xiàng)理化指標(biāo)均發(fā)生變化,加熱溫度越高,時(shí)間越長老化現(xiàn)象越嚴(yán)重,相當(dāng)一部分瀝青已經(jīng)碳化了,極大地降低瀝青粘度和延度,產(chǎn)生板結(jié)現(xiàn)象,降低路面使用年限和壽命。
溫拌瀝青混合料只需加熱100℃~120℃,瀝青質(zhì)量完全未受到影響,確保了瀝青原理化性能,未出現(xiàn)碳化現(xiàn)象,所以每噸溫拌瀝青混合料在與熱拌瀝青混合料相同機(jī)配下可以節(jié)省2~6公斤瀝青,全國每年10億噸瀝青混合料×2公斤瀝青=節(jié)省200萬噸瀝青。
提高生產(chǎn)效率,加快施工速度。
由于溫拌劑的加入,瀝青混合料的和易性得到極大改善,在拌合時(shí)間上完全可以減少拌合時(shí)間,增加混合料的產(chǎn)出。據(jù)考察,2000型拌合設(shè)備每減少4秒鐘拌合時(shí)間可增產(chǎn)10%。目前,大多拌合時(shí)間全程是45秒。我們?cè)诳疾鞙匕杌旌狭仙a(chǎn)過程中做了24秒和30秒拌合出料考察,混合料的質(zhì)量完全達(dá)到路用標(biāo)準(zhǔn)。減少拌合生產(chǎn)時(shí)間也是節(jié)能減排的有效方法之一。
此外,我們還在攤鋪現(xiàn)場做了加快攤鋪速度實(shí)驗(yàn),每分鐘可加快2~3米的攤鋪速度。
延長筑路施工時(shí)間
在北方,春秋季節(jié),溫度低于10℃基本停止路面施工,應(yīng)用溫拌瀝青混合料,可以在環(huán)境溫度0℃時(shí)繼續(xù)施工。路面攤鋪施工時(shí)間可以提前至4月份,延長至11月份,使東北地區(qū)施工時(shí)間延長3個(gè)月之久。河北、山東、山西、陜西等地可以實(shí)現(xiàn)全年施工。
降低勞動(dòng)強(qiáng)度,改善施工環(huán)境,提高施工效率。
熱拌瀝青混合料需加熱180℃以上,同時(shí)會(huì)排放出大量的一氧化碳、二氮化物和瀝青煙等有害氣體,嚴(yán)重影響施工人員身體健康和污染化境,使用溫拌瀝青混合料施工于路面,基本消除瀝青煙和異味等有害氣體。不僅極大地改善施工環(huán)境,而且縮短了瀝青混合料拌合時(shí)間,提高混合料的產(chǎn)出,加快了路面攤鋪、碾壓施工進(jìn)度,提高工作效率。溫拌瀝青混合料適用于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸、施工,低溫施工(每小時(shí)損失溫度1.5℃~2℃)。
可以確定,溫拌瀝青混合料用于路面施工無需國家和建設(shè)施工方的投入,就可以達(dá)到節(jié)能減排目的和相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。
為實(shí)現(xiàn)溫拌瀝青混合料各面應(yīng)用,減少污染排放,我公司愿無償提供技術(shù)和材料支持。