沥青路面维修方案的耗能分析.pdf

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1、2014年第2期·145·第40卷总第178期SichuanBuildingMaterials2014年4月DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2014.02.064沥青路面维修方案的耗能分析杜荣耀(河南省交通规划勘察设计院有限责任公司,河南郑州450052)摘要:通过采用既有规范,对沥青路面进行重新设(如计算沥青面层的能量消耗包括生产沥青和集料所消耗的计和维修,使三种方案罩面、改建和泡沫沥青冷再生的路能量、运输沥青过程中车辆消耗的燃油等价的能量、混合面结构方案在同一期望的寿命下,然后分析每一种维修技料拌合中需要的能量和混合料摊铺和碾压过程中机器消耗术

2、方案的建造过程,并把设计的层数转化成相当的能量,的燃油等价的能量等),所以根据上述原理任何维修方案的比较三种维修方案的能量消耗,结果发现泡沫沥青冷再生能量消耗都可以计算出来。方案最节省能量,值得推广和应用。为了评价维修方案能量的消耗,必须假设维修工程设关键词:沥青路面;维修方案;能耗;分析计和建造情况。中图分类号:U418．6文献标志码:B1)建造情况:对于各方案建造过程中运输距离的假设文章编号:1672-4011(2014)02-0145-03如表1所示。材料特性的假设,选取了我国高速公路建设的平均参数具体如表2所示。0前言2)能含量:维修工程用到的能源主要有石油、天然气我国高速公路

3、以半刚性基层沥青路面为主要结构形式,和电力。为了比较方便,这些能源要被转化为相当的能含3路面维修一直采用直接加铺和翻挖重建,但两种施工工艺量:1L汽油=38．71MJ;1m天然气=38．39MJ;1kWh=都存在一定缺陷。对于直接加铺方式而言,如果加铺时机3．60MJ。过早就会引起浪费,如果过晚,就会引起过早的破坏,多表1维修方案与运距假设/km的加铺会对交通有影响,从而造成很大的经济损失。在施维修路面的长度20路面的宽度3．5工中,翻挖重建方式会丢弃很多废料,不仅造成资源浪费,炼油厂-沥青混合料工厂的距离150而且占用大量的土地资源,对环境形成了直接的危害。路炼油厂-工地的距离200

4、面再生技术是路面维修的一个很好办法,虽然路面的管理水泥厂-水泥储存地200者可以很好的理解再生技术的优点,但没有理解它对节能工地-集料工厂的距离20减排的影响。工地-沥青混合料工厂距离20工地-水的供应地的距离5笔者采用我国既有规范对旧路进行设计和维修的方法,工地-水泥的储存地的距离5使三种方案罩面、改建和泡沫沥青冷再生的路面结构方案工地-垃圾场的距离30在同一期望的寿命下,然后分析每一种维修技术方案的建集料工厂-沥青混合料拌合场的距离20造过程,并把设计的层数转化成相当的能量,比较三种维集料工厂-稳定土拌和站的距离20修方案的能量消耗。拌和站-工地的距离10表2维修方案与材料特性1维

5、修工程特性分析结构层路面维修的三种方法的能量比较,必须考虑的维修工特性半刚性半刚性表面层中面层下面层再生层程的特性有:基层底基层1)旧路面状况:路面的结构状况,天气、交通预测和沥青含量/%5．04．23．92．5路基的强度状况,这些因素是维修方案选择和路面结构设空隙率/%4．24．55膨胀率/%3030303030计的基础。水的含量/%2．64．34．32)在交通量相同的情况下,三种维修方法的期望的路水泥含量/%154面寿命相同。最大干密度/(g·cm-3)2．22．42．43)评价三种方法在维修建造过程中的能量消耗。天然含水量/%1010第一要列出维修的建造过程,维修建造过程是指路面

6、最佳含水量/%1515维修中建造路面需要的各种程序(如修建沥青混凝土层过程注:膨胀率为先铲去路面后,材料松散堆放时体积扩大百分率包括沥青和集料的生产、运输沥青和集料到沥青混合料拌2沥青路面维修方案的结构设计合场、生产沥青混合料、运输沥青混合料到施工现场和压实沥青混合料);第二要计算每一个建造过程中的能量消耗路面维修设计(罩面,改建,再生)的方法应该在设计·146·2014年第2期2014年4月SichuanBuildingMaterials第40卷总第178期期表现出同一个设计寿命,以便于三种维修方案的能力消中的能量消耗为:耗的比较。建造沥青层的能量消耗计算包括:生产沥青和

7、集料过2．1维修路段的状况程中消耗的能量;沥青和集料运输到拌合场所消耗的能量;笔者采用的路段为一个高速公路500m路段,具体路生产沥青混合料消耗的能量;运输沥青混合料到施工现场面状况见表3。消耗的能量;沥青混合料摊铺和碾压所消耗的能量。建造表3高速公路路面状况半刚性基层消耗的能量包括:包括集料和水泥的生产消耗2的能量;集料和水泥运输到拌合工厂汽车消耗的能量;混采用路段长度为500m,宽度为3．75m,总共面积为1875m,PCI合料生产消耗的能