南水北調渠頂彩化施工中低碳環保技術應用

□楊慧麗（河南水利與環境職業學院）

0 引言

南水北調中線工程渠道全長1104km，占工程總長度的77%。因其工程擔負著優化水資源時空配置，解決沿線農田灌溉，飲用水資源短缺的生態環境問題，部分渠道近城市或穿城而過。因此南水北調渠頂沿線道路的設計，材料，施工等不僅要滿足渠道正常交通運行，安全等需要，還將對渠道沿線的綠化美化有著深遠的影響。

長期以來，城市道路的路面只有灰色的水泥路面和黑色的瀝青路面，在繁華紛呈的大千世界中顯得單調而無味。目前彩色瀝青在我國已經進入推廣階段，多個城市已嘗試采用彩色瀝青混凝土鋪設城市道路，如上海、北京、天津、長沙、沈陽和廈門等城市。利用新技術在南水北調渠頂采取彩化措施是一種大膽嘗試，我們必須考慮施工過程對環境的即時和長期影響。

1 溫拌彩色瀝青技術應用

目前通常的彩色瀝青路面施工工藝與一般瀝青施工工藝基本是相同的，不同之處是各工藝路線上所加工的材料發生了變化，填充料改為顏料，骨料改為彩色石子，結合料改為半透明的膠結料，經過傳統的工藝加工成彩色瀝青混合料。彩色瀝青混合料有多種顏色，但一般以紅色、黃色、綠色為主，骨料可以用石灰巖、玄武巖、輝綠巖、花崗巖等彩色石料。

1.1 彩色瀝青溫拌技術

所謂溫拌瀝青混合料(WarmMixAsphalt，簡稱WMA)，就是通過一定的技術措施，使瀝青能在相對較低的溫度下進行拌和及施工，同時保持其不低于HMA的使用性能的瀝青混合料技術，也稱為溫拌瀝青技術。結合在南水北調渠頂施工當中最突出的優點在于：減少有害氣體以及粉塵的排放量，降低環境污染，改善工人工作環境質量。單位混合料成品的燃油消耗減少，本身就會顯著降低拌和過程當中的有害氣體和溫室氣體的排放。由于拌和溫度的下降，瀝青混合料在拌和到現場壓實的整個過程中產生瀝青煙霧粉塵污染均會明顯減少。在攤鋪過程中，基本可以實現無煙塵作業。工人勞動條件顯著改善，瀝青路面對工人健康損害減輕；同時，混合料拌和瀝青路面作業對道路沿線居民的生理影響也顯著減少。

表1 淺色粘結料技術指標要求表

采用彩色溫拌瀝青技術，可使二氧化碳排放減少46%,一氧化碳減少約2/3,二氧化硫減少40%,氧化氮類氣體減少近60%，而攤鋪時產生的有毒的“瀝青煙”，能減少達80%，這在很大程度上保護了環境和施工技術人員的身體健康。

1.2 彩色微表處

為了在施工當中徹底的采用低碳技術，經過研發提出采取彩色微表處技術進行施工。其核心技術包括以下兩個方面。

1.2.1 制備淺色粘結材料。淺色粘結材料需要滿足重交道路石油瀝青技術要求，見表1。

1.2.2 將淺色粘結材料乳化成水性材料，同時根據路面色彩情況加入不同顏料。其他拌合攤鋪技術與微表處施工工藝完全相同。該技術的核心是采取慢裂快凝乳化劑復配技術將淺色粘結材料乳化成水性材料，同時根據路面色彩情況加入不同顏料，也可以提前將顏料加到皂液當中，添加的顏料可以為市場上購買的氧化鐵紅、鐵酸鋅、鈷藍、鈦鉻綠之一，其中的氧化鐵紅呈紅色；淺鉻黃，呈黃色；鈷藍呈藍色；鈷鈦綠呈綠色；顏料的加入量要根據路面色彩情況進行比對試驗確定，一般占淺色粘結材料量的5‰左右。

該技術的最大特點是工藝簡單、易于推廣，特別適合瀝青生產單位和微表處施工單位采用。

2 彩色路面施工對環境影響的評價

重點評價彩色瀝青路面滲出水對道路周邊植被生長的影響。本試驗對南水北調渠內水與滲出水進行重金屬離子定量分析對比，并分別選擇南水北調渠內水和彩色瀝青試件浸出液作為植物澆灌水，采用澆灌植物法研究彩色瀝青路面對植物生長的影響。

2.1 南水北調許昌段渠內水與滲出水重金屬離子定量分析對比

檢測方法采用GB3838-2002標準。檢測結果見表2。

通過對比分析，我們可以認為經過彩色微表處施工成型后的路面不會增加重金屬離子的滲出，對環境沒有任何影響。

2.2 澆灌植物法試驗過程及結果分析

2.2.1 試驗過程

一是培養一系列的三葉草備用；二是將制備彩色瀝青馬歇爾試件或者彩色微表處6mm厚試膜晾干；三是將試件浸泡于定量的水中，浸泡1d后收集浸出液。其中水的量為265ml，相當于一個地區大約一次降雨量為15mm（中雨）降雨的雨量；四是將試件在室溫下晾干，1天后將試件繼續浸泡在定量的水中，浸泡后收集浸出液。如此循環，收集5次浸出液；五是取渠內水備用；六是分別使用渠內水和試件浸出液澆灌生長旺盛的三葉草，每天的澆灌量為5ml，分兩次澆灌；七是每天觀察三葉草的生長情況，并拍照記錄。

表2 南水北調渠內水指標與滲出水指標對比表 單位：mg/L

2.2.2 評價標準

對比植物在澆灌前后的生長情況，如果植物的生長不受影響，說明涂層植物沒有傷害。

2.2.3 檢測結果

使用試件浸出液澆灌的試樣在經過3個月的持續澆灌后，植物依然生長旺盛。試驗結果表明，彩色路面對植物的長期生長基本沒有危害。

3 結語

綜上所述，在南水北調渠頂道路引進瀝青彩化技術是切實可行的。不僅具有在施工過程中減少有害氣體及粉塵排放量，降低環境污染等優勢，對今后渠頂道路的美化綠化也具有傳統的水泥路面和普通黑色瀝青路面不可比擬的優勢。