軟硬瀝青復(fù)配溫拌技術(shù)的費(fèi)用效益分析

葉惠忠，陳建平，余森生

（臨安市昌化公路段，浙江 臨安 311321）

0 前言

生產(chǎn)熱拌瀝青混合料時(shí)消耗大量能源，同時(shí)排放大量CO2等溫室氣體，污染大氣環(huán)境。溫拌瀝青混合料不僅具有較好的路用性能，同時(shí)具有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，越來越受到人們的重視，其使用量和技術(shù)品種也在不斷增加。但是，各種溫拌技術(shù)均需要增加成本費(fèi)用投入，這種投入除了在節(jié)能減排方面獲得效益外，在其他方面的效益如何，成為人們關(guān)注的問題，也是在瀝青混合料溫拌技術(shù)推廣應(yīng)用中必須考慮的問題。

本文根據(jù)浙江省道S208杭昱線昌化段瀝青路面中修工程中，軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料試驗(yàn)路情況，對比分析軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料和熱拌70#瀝青混合料的建設(shè)費(fèi)用、能源消耗、現(xiàn)場溫室氣體排放量，以及一年后路面使用狀況，據(jù)此綜合分析軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料的費(fèi)用效益，判別軟硬瀝青復(fù)配混合料在新建道路和養(yǎng)護(hù)工程中應(yīng)用的可行性。

1 軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料的基本性能

軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料是一種自主研發(fā)的溫拌技術(shù)，其技術(shù)原理為：利用軟質(zhì)瀝青的低熔點(diǎn)實(shí)現(xiàn)瀝青與集料在較低的溫度下進(jìn)行拌合，利用巖瀝青的高粘度和耐老化性能來保證瀝青混合料的路用性能。在該溫拌瀝青混合料的制備過程中，集料的加熱溫度、混合料的拌合溫度比普通熱拌瀝青混合料降低約30℃左右。

軟硬瀝青復(fù)配混合料和熱拌70#瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)結(jié)果見表1。在軟硬瀝青復(fù)配混合料中，巖瀝青摻量為軟質(zhì)瀝青質(zhì)量的13%，占瀝青混合料質(zhì)量的0.6%，取代同等質(zhì)量的礦粉，消石灰摻量1.9%，取代同等質(zhì)量的礦粉。

表1 瀝青混合料配合比匯總

根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，將軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料及熱拌瀝青混合料的路用性能指標(biāo)測試結(jié)果匯總于表2。由表2可見，在相同的級配類型下，與熱拌瀝青混合料相比，軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料的高溫穩(wěn)定性（動(dòng)穩(wěn)定度）、水穩(wěn)定性（TSR）和疲勞性能（疲勞壽命）呈現(xiàn)略勝一籌的趨勢，尤其是疲勞壽命可以提高1倍之多。

表2 AC-13C混合料性能指標(biāo)的檢測結(jié)果匯總

2 建設(shè)費(fèi)用分析

2.1 組成材料價(jià)格

根據(jù)市場調(diào)查，A-70#道路石油瀝青的售價(jià)約為4 200元/t，130#軟質(zhì)瀝青的售價(jià)約為4 200元/t（參照A-70#瀝青），巖瀝青的售價(jià)為6 500元/t（含運(yùn)費(fèi)），礦粉售價(jià)為200元/t，消石灰售價(jià)為450元/t，柴油售價(jià)為4 000元/t，重油售價(jià)為4 500元/t。

目前，在南方地區(qū)尚無瀝青生產(chǎn)廠家生產(chǎn)130#軟質(zhì)瀝青。本次試驗(yàn)路和實(shí)體工程所用的軟質(zhì)瀝青是由A-70#道路石油瀝青與改性瀝青芳香油調(diào)配而成的（簡稱調(diào)配軟質(zhì)瀝青），兩者的調(diào)配比例約為：A-70#瀝青：芳香油=10∶0.9。改性瀝青芳香油的售價(jià)為8 000元/t，調(diào)配軟質(zhì)瀝青的加工費(fèi)用為50元/t。由此計(jì)算，調(diào)配軟質(zhì)瀝青成本價(jià)格為 4 563.8元 /t，見式（1）：

（1×4200+0.09×8000）/1.09＋50＝4563.8（元/t）

在昌化段瀝青路面施工實(shí)施過程中，采用軟硬瀝青復(fù)配溫拌技術(shù)和熱拌技術(shù)生產(chǎn)瀝青混合料過程中的燃油消耗情況見表3。

表3 瀝青混合料生產(chǎn)過程中燃油消耗情況

2.2 軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料路面的建設(shè)費(fèi)

按照表1中的配合比，分別計(jì)算采用軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料和熱拌瀝青混合料的生產(chǎn)成本，瀝青混合料的鋪筑費(fèi)用為50元/t。按照瀝青混合料密度2.410 t/m3計(jì)算，鋪筑5 cm厚度的瀝青面層所需要的建設(shè)費(fèi)用計(jì)算結(jié)果見表4。分析表4中數(shù)據(jù)可知：

對于AC-13C瀝青混合料，采用130#軟質(zhì)瀝青時(shí)，軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料面層的建設(shè)費(fèi)用比熱拌瀝青混合料面層的建設(shè)費(fèi)提高9%（巖瀝青摻量13%）；采用調(diào)配軟質(zhì)瀝青時(shí)，軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料面層的建設(shè)費(fèi)用比熱拌瀝青混合料面層的建設(shè)費(fèi)提高14%（巖瀝青摻量13%）。

表4 瀝青路面的建設(shè)費(fèi)用分析

3 效益分析

3.1 路面使用狀況優(yōu)良

表5為使用一年后，跟蹤檢測各項(xiàng)路況評價(jià)指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果。由表5可見：軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料鋪筑路段的路面損壞狀況指數(shù)PCI、車轍深度指數(shù)RDI、行駛質(zhì)量指數(shù)RQI和使用性能指數(shù)PQI均優(yōu)于熱拌瀝青混合料路段。

表5 試驗(yàn)路段和對比段跟蹤檢測路況指標(biāo)匯總表

根據(jù)表5中的車轍深度指標(biāo)RDI，得到路面車轍深度見圖1。由圖1可見，采用軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料鋪筑路段的車轍深度僅為熱拌瀝青混合料路段車轍深度的50%～60%。

圖1 檢測路段的車轍深度分布情況

3.2 使用壽命顯著提高

由圖1可知，采用軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料鋪筑路段的車轍深度僅為熱拌瀝青混合料路段車轍深度的50%～60%。若以瀝青路面車轍深度達(dá)到25 mm作為養(yǎng)護(hù)維修標(biāo)準(zhǔn)，溫拌技術(shù)和熱拌瀝青技術(shù)所鋪筑瀝青路面的使用時(shí)間見表6。由表6可見，采用溫拌技術(shù)鋪筑路段的平均使用時(shí)間約為8.8 a，采用熱拌瀝青混合料鋪筑路段的使用時(shí)間約為5.0 a，溫拌技術(shù)鋪筑路段的使用時(shí)間比熱拌瀝青混合料路段的使用時(shí)間提高了約76%。

3.3 環(huán)保減排效果顯著

在瀝青混合料的生產(chǎn)和鋪筑現(xiàn)場，分別針對軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料和普通熱拌瀝青混合料施工過程中的有害氣體排放量進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測地點(diǎn)：昌化公路段瀝青拌合中心及昌化段道路鋪筑現(xiàn)場。監(jiān)測結(jié)果見表7。

表6 試驗(yàn)路段和對比段車轍深度達(dá)到25mm所用時(shí)間計(jì)算表

表7 有害氣體排放量的現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果

軟硬瀝青復(fù)配溫拌技術(shù)在環(huán)保、減排指標(biāo)上有著較為明顯的優(yōu)勢。根據(jù)試驗(yàn)路及實(shí)體工程中的檢測結(jié)果，在相同的級配類型下，軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料的CO2排放量、SO2排放量、NOx排放量及煙氣量較熱拌瀝青混合料分別降低38.7%、47.7%、68.5%和11.5%。

3.4 能源消耗顯著降低

圖2為軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料與熱拌混合料生產(chǎn)過程中的燃油消耗情況。生產(chǎn)相同級配的軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料所消耗的柴油量和重油量依次比熱拌70#瀝青混合料降低83.2%和28.3%。軟硬瀝青復(fù)配混合料溫拌技術(shù)在節(jié)約能源方面有著顯著的優(yōu)勢。

4 成本-效益分析

上述分析表明，軟硬瀝青復(fù)配混合料的生產(chǎn)成本高于熱拌瀝青混合料的生產(chǎn)成本，尤其是采用調(diào)配軟質(zhì)瀝青時(shí)。然而，該混合料具有較高的疲勞壽命和抗車轍能力，并有著顯著的節(jié)能環(huán)保、減排降耗效益。

圖2 瀝青混合料生產(chǎn)過程中燃油消耗情況

在成本效益分析中，由于環(huán)保指標(biāo)無法價(jià)格化，本小節(jié)采用壽命/費(fèi)用比指標(biāo)來評價(jià)軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料的性價(jià)比及其工程適用性。分析方法為：以熱拌瀝青混合料為基準(zhǔn)，計(jì)算出軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料的建設(shè)費(fèi)和使用時(shí)間與熱拌瀝青混合料的比值，見表8中第4行和第6行；然后以使用時(shí)間比值除以建設(shè)費(fèi)用比值，得到壽命/費(fèi)用比，見表8最后一行。分析表8中最后一行數(shù)據(jù)可見，軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料的壽命/費(fèi)用比較之熱拌瀝青混合料提高54%。

表8 綜合分析表

5 結(jié)語

采用軟硬瀝青復(fù)配溫拌技術(shù)鋪筑瀝青路面的初期建設(shè)投資略高，但是，由于該技術(shù)可以顯著地延長瀝青路面的使用壽命和使用質(zhì)量，綜合軟硬瀝青復(fù)配溫拌技術(shù)在節(jié)能環(huán)保、降耗減排等方面的顯著效益，可以認(rèn)為，本研究提出軟硬瀝青復(fù)配溫拌混合料技術(shù)具有較高的性價(jià)比，在瀝青路面工程建設(shè)和養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用具備可行性，有著廣闊的推廣應(yīng)用前景。

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