高速公路瀝青路面的環(huán)保性能與可持續(xù)發(fā)展研究

摘 要：隨著交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，高速公路已經(jīng)成為現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分。高速公路的建設(shè)和維護(hù)離不開各種材料，其中瀝青路面材料是最常用的一種。瀝青路面材料具有施工方便、成本低廉、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于高速公路建設(shè)中。因此，對于高速公路瀝青路面的環(huán)保性能和可持續(xù)發(fā)展問題進(jìn)行研究具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：高速公路 瀝青路面 環(huán)保性能 可持續(xù)發(fā)展

隨著城市化進(jìn)程的加速和交通運(yùn)輸需求的增長，高速公路作為現(xiàn)代化交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其建設(shè)與管理面臨著日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。瀝青路面作為高速公路主要的路面結(jié)構(gòu)之一，其環(huán)保性能與可持續(xù)發(fā)展問題備受關(guān)注。在過去的幾十年里，傳統(tǒng)的瀝青路面建設(shè)方式在提供便利的同時也帶來了諸多環(huán)境問題，例如能源消耗、大氣污染、土壤污染等。因此，如何提高瀝青路面的環(huán)保性能，實(shí)現(xiàn)高速公路建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)成為亟待解決的問題。

1 高速公路路用瀝青面臨的低碳環(huán)保問題

1.1 能耗大

瀝青的生產(chǎn)過程需要耗費(fèi)大量的熱能，在生產(chǎn)瀝青的過程中，需要將石油或煤炭等原料加熱，使其達(dá)到瀝青的熔點(diǎn)，然后進(jìn)行混合、攪拌等工藝，這些加熱過程需要大量的燃料，如煤炭、石油、天然氣等，這不僅造成能源的浪費(fèi)，還會導(dǎo)致大量的二氧化碳排放，對氣候變化產(chǎn)生負(fù)面影響。瀝青一般以石油或?yàn)r青混合料的形式運(yùn)輸，需要使用大型的油罐車或輸油管線進(jìn)行運(yùn)輸，這些交通工具的燃料消耗和能源消耗都非常高，不僅增加了能源消耗，還會產(chǎn)生大量的尾氣排放，對空氣質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。隨著高速公路的使用，瀝青路面會受到車輛碾壓和天氣侵蝕等因素的影響，需要進(jìn)行定期的維護(hù)和修復(fù)工作，這些工作包括瀝青的加熱、攪拌、涂覆等操作，同樣需要大量的熱能和能源消耗。

1.2 氣體污染

瀝青路面的生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過程中都會產(chǎn)生大量的氣體污染物，對環(huán)境和人類健康造成負(fù)面影響。瀝青生產(chǎn)需要使用大量的石油和其他化石燃料，這會產(chǎn)生大量的氣體污染物，如氮氧化物、二氧化硫、揮發(fā)性有機(jī)化合物等。這些氣體污染物對環(huán)境和人體健康都有不良影響，例如氮氧化物可引起光化學(xué)煙霧、酸雨等問題，揮發(fā)性有機(jī)化合物則與細(xì)顆粒物和光化學(xué)煙霧的形成有關(guān)。瀝青的運(yùn)輸需要使用大型的油罐車，這些交通工具的燃料消耗和尾氣排放也會產(chǎn)生大量的氣體污染物，瀝青在運(yùn)輸過程中也會揮發(fā)出大量的有機(jī)物質(zhì)，對空氣質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。瀝青路面的使用會產(chǎn)生大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物，這些有機(jī)化合物在陽光、高溫等條件下易揮發(fā)，形成光化學(xué)煙霧，對環(huán)境和人體健康造成負(fù)面影響，瀝青路面的磨損、車輛碾壓等因素也會造成大量的細(xì)顆粒物和氨等氣體污染物的產(chǎn)生。

1.3 固體污染

瀝青路面的磨損會產(chǎn)生大量的細(xì)顆粒物，瀝青路面會被車輛的輪胎磨損，產(chǎn)生大量的細(xì)小顆粒物，如石粉、瀝青碎片等，這些細(xì)顆粒物會隨著車輛行駛產(chǎn)生揚(yáng)塵，并懸浮在空氣中，對人體健康和環(huán)境造成影響，這些細(xì)顆粒物還會進(jìn)入雨水和地下水中，造成水體污染。瀝青路面的使用還會產(chǎn)生其他固體廢棄物，在瀝青路面的施工、維修和拆除過程中，會產(chǎn)生廢棄的瀝青料、廢棄的路面材料和廢棄的施工輔助材料等固體廢棄物，這些廢棄物如果處理不當(dāng)，不僅占用土地資源，還有可能造成土壤、水體等環(huán)境的污染。

2 高速公路瀝青路面的環(huán)保性能與可持續(xù)發(fā)展保障措施

2.1 瀝青生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸過程管理

生產(chǎn)瀝青需要大量熱能和化石燃料，導(dǎo)致能源消耗和二氧化碳排放。為此，可以推廣低能耗的瀝青生產(chǎn)技術(shù)，如采用高效節(jié)能的爐窯設(shè)備、優(yōu)化工藝流程，減少能源損耗。提倡使用可再生能源，例如利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化石燃料，減少二氧化碳和其他排放物的產(chǎn)生。加強(qiáng)廢氣處理，通過安裝和運(yùn)行廢氣處理設(shè)備，對瀝青生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體污染物進(jìn)行處理和凈化，減少對空氣質(zhì)量的影響。

在儲存和運(yùn)輸過程中，可以加強(qiáng)瀝青儲存設(shè)施的密封和防漏管理，確保儲存設(shè)施的密封性，減少瀝青的揮發(fā)和泄漏。采用封閉式運(yùn)輸容器和管道，減少瀝青在運(yùn)輸過程中的揮發(fā)和泄漏，加強(qiáng)瀝青運(yùn)輸車輛的維護(hù)和管理，定期檢查和維護(hù)瀝青運(yùn)輸車輛，確保其密封性和泄漏防護(hù)設(shè)施的有效性。瀝青的生產(chǎn)、儲存和運(yùn)輸過程中會產(chǎn)生廢棄的瀝青料、廢棄的路面材料和廢棄的施工輔助材料等固體廢棄物。對于這些廢棄物，可以采取分類處理、回收利用和安全處置等措施，減少對土地和水體資源的占用以及對環(huán)境的污染。

2.2 瀝青產(chǎn)品質(zhì)量保證

建立完善的質(zhì)量管理體系是確保瀝青產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)，這包括制定嚴(yán)格的瀝青產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，明確各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和檢測方法，確保生產(chǎn)過程中的每一個環(huán)節(jié)都符合標(biāo)準(zhǔn)要求。同時，加強(qiáng)對生產(chǎn)企業(yè)的監(jiān)管和管理，定期進(jìn)行質(zhì)量檢查和評估，及時發(fā)現(xiàn)和糾正生產(chǎn)過程中的問題，確保瀝青產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定可靠。推動瀝青產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)是提升其環(huán)保性能和可持續(xù)性的關(guān)鍵，引入新型環(huán)保瀝青材料，如再生瀝青、生物瀝青等，減少對傳統(tǒng)石油資源的依賴，降低生產(chǎn)過程中的能耗和排放。同時，利用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，提高瀝青產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，延長其使用壽命，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。建立健全的瀝青路面質(zhì)量監(jiān)測體系，定期對路面進(jìn)行檢測和評估，及時發(fā)現(xiàn)和解決路面質(zhì)量問題，確保其符合環(huán)保要求和使用標(biāo)準(zhǔn)。同時，加強(qiáng)對瀝青路面施工和維護(hù)的監(jiān)督和管理，提高施工質(zhì)量和工藝水平，延長路面使用壽命，減少資源消耗和環(huán)境污染。

2.3 煙氣處理

在瀝青路面施工和維護(hù)的過程中，使用煙囪、排煙罩等設(shè)備將煙氣引導(dǎo)到煙氣處理器中進(jìn)行處理。常見的煙氣處理裝置包括焚燒爐、除塵器、吸附裝置等。焚燒爐將煙氣與燃料進(jìn)行高溫燃燒，將有機(jī)物質(zhì)氧化為二氧化碳和水，降低有害物質(zhì)的排放量。除塵器通過電除塵、布袋除塵等方式去除顆粒物，保證排放的煙氣符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。吸附裝置則通過吸附劑吸附有害物質(zhì)，保證煙氣的凈化效果。通過合理的工藝設(shè)計和操作調(diào)節(jié)，減少能源消耗和污染物排放。例如，合理控制燃燒溫度，提高燃燒效率，減少二氧化碳和氮氧化物的排放。采用高效的除塵設(shè)備和吸附劑，提高顆粒物和有害物質(zhì)的去除率，還可以采用封閉式操作和循環(huán)利用技術(shù)，減少有害物質(zhì)的擴(kuò)散和排放。

建立完善的監(jiān)測系統(tǒng)，對煙氣排放進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和數(shù)據(jù)記錄。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行評估，及時調(diào)整工藝和操作，確保煙氣排放符合相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。對于不符合標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，要進(jìn)行嚴(yán)格的處罰和監(jiān)管，推動其改正不良行為，以確保煙氣排放的合規(guī)性。此外，加強(qiáng)瀝青路面施工和維護(hù)操作的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化是減少煙氣污染的關(guān)鍵。采用高效的施工工藝和設(shè)備，減少施工產(chǎn)生的煙氣。嚴(yán)格控制用瀝青的量和溫度，減少油煙的產(chǎn)生。加強(qiáng)安全意識和操作培訓(xùn)，確保施工人員熟悉并遵守環(huán)保操作規(guī)程。

2.4 采用環(huán)保隔音板與防水新材料

傳統(tǒng)隔音板的制造和安裝過程中可能會產(chǎn)生大量的噪音和廢棄物，對環(huán)境造成一定的影響。而新型環(huán)保隔音板采用可回收材料制造，如再生塑料和可再生纖維，有效減少資源的消耗和廢棄物的產(chǎn)生。此外，新型隔音板的制造過程也應(yīng)盡量減少排放有害氣體的情況，避免對空氣質(zhì)量的影響。對于穿山隧道的防水材料，可以選擇使用可持續(xù)發(fā)展的材料，新型環(huán)保防水材料采用水性或無溶劑的涂料，減少對空氣質(zhì)量的污染和對水資源的消耗。同時，這些新材料具有良好的耐久性和粘合性，可以有效防止水分滲透，延長路面的使用壽命。

新材料的選擇還應(yīng)考慮其可再生性和循環(huán)利用的能力。例如，隔音板可以采用再生塑料制造，利用廢棄塑料資源進(jìn)行再生利用。防水材料也可以考慮使用可再生材料，如植物纖維等，以減少對非可再生資源的依賴，對于材料的選擇和使用應(yīng)注重循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想，提倡廢棄材料的回收和再利用，減少資源消耗和廢棄物的產(chǎn)生。選擇環(huán)保型材料、可持續(xù)發(fā)展材料和可循環(huán)利用材料，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)制定和技術(shù)研發(fā)，可以減少對環(huán)境的污染和資源的消耗，推動交通領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

3 高速公路瀝青路面的環(huán)保性能與可持續(xù)發(fā)展技術(shù)應(yīng)用

3.1 乳化瀝青

乳化瀝青是一種在水中形成乳液的瀝青制品，具有良好的環(huán)保性能和可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Γ瑥V泛應(yīng)用于高速公路瀝青路面的施工和維護(hù)，乳化瀝青相比于傳統(tǒng)的熱瀝青施工具有較低的施工溫度。傳統(tǒng)的熱瀝青施工需要較高的溫度，導(dǎo)致能源消耗較大，并且產(chǎn)生大量的煙氣和廢氣排放，對空氣質(zhì)量和環(huán)境產(chǎn)生不利影響。而乳化瀝青施工時無需高溫，只需要在常溫下進(jìn)行，減少了能源消耗和有害氣體的排放，降低了對環(huán)境的污染。乳化瀝青在施工過程中需要與水混合成乳液使用，這意味著可以減少對水資源的消耗。而且，水溶性和水分散性使得乳化瀝青在施工過程中更易于與骨料、填料等材料混合，提高施工質(zhì)量和路面性能，乳化瀝青在使用過程中不會產(chǎn)生瀝青煙塵，對施工作業(yè)人員的健康也有一定的保護(hù)作用。

此外，乳化瀝青具有良好的可回收性和可再生性。乳化瀝青在使用過程中，可以通過加水稀釋成乳液，然后通過沉淀、過濾等方法將瀝青成分與水分離，實(shí)現(xiàn)瀝青的回收利用。這種可回收性使得乳化瀝青的資源利用率較高，減少了對非可再生資源的依賴。同時，乳化瀝青可以與再生骨料等材料混合使用，進(jìn)一步提高了可持續(xù)發(fā)展的水平。乳化瀝青施工時不需要大型熱解設(shè)備和瀝青混合料生產(chǎn)線，減少了施工現(xiàn)場的能源消耗和噪音污染。乳化瀝青施工也能夠降低瀝青損耗和浪費(fèi)，避免對土地資源的過度開采，乳化瀝青施工過程中的廢棄物和廢水可以通過適當(dāng)?shù)奶幚砗突厥绽茫瑴p少對環(huán)境的負(fù)面影響。

3.2 溫拌瀝青混合料

溫拌瀝青混合料是一種環(huán)保性能較好且具有可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ臑r青路面材料，采用較低的溫度進(jìn)行混合，相比傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料，溫拌瀝青混合料在生產(chǎn)和施工過程中能夠減少能源消耗、減少排放物的排放，并且具有較好的工程性能和可持續(xù)性。相比傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料，溫拌瀝青混合料的生產(chǎn)過程中能夠大幅減少能源的消耗，較低的施工溫度也能夠減少施工現(xiàn)場對空氣質(zhì)量的影響，減少有害氣體的排放，這樣不僅可以減少對環(huán)境的污染，還有利于施工作業(yè)人員的健康。溫拌瀝青混合料采用了特殊的膠凝材料，使得其在較低溫度下仍能保持良好的可塑性和可鋪設(shè)性。通過添加特殊的膠凝材料，溫拌瀝青混合料能夠在較低的溫度下進(jìn)行混合和鋪設(shè)，而且仍能保持較高的強(qiáng)度和耐久性。這使得溫拌瀝青混合料的施工質(zhì)量更穩(wěn)定，路面壽命更長，減少了對資源和材料的消耗。

溫拌瀝青混合料具有良好的可回收性和可再生性，溫拌瀝青混合料的生產(chǎn)過程中不需要高溫烘干和加熱，使得瀝青的回收和再利用更加容易。同時，溫拌瀝青混合料可以與再生骨料等可再生材料進(jìn)行混合使用，進(jìn)一步提高了可持續(xù)發(fā)展的水平，減少了對非可再生資源的依賴。溫拌瀝青混合料的施工過程中無需高溫烘干，減少了施工現(xiàn)場的能源消耗和噪音污染。在溫拌瀝青混合料的維護(hù)過程中，可以采用再生材料和可持續(xù)材料進(jìn)行修補(bǔ)和補(bǔ)充，延長路面的使用壽命，減少對土地資源的開采和破壞。

3.3 瀝青路面再生技術(shù)

瀝青路面再生技術(shù)是一種環(huán)保性能較好且具有可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)，通過對舊瀝青路面進(jìn)行再生和回收利用，減少對自然資源的消耗，降低廢棄物的排放，并延長路面的使用壽命。瀝青路面再生技術(shù)可以有效回收利用廢舊瀝青路面，瀝青路面再生技術(shù)可以通過熱再生、冷再生等方法將廢舊瀝青路面中的瀝青回收再利用，在新路面施工中重新利用。這樣不僅避免了大量的廢棄物產(chǎn)生，還能夠減少對新材料的需求，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。

瀝青路面再生過程中，一般采用熱再生設(shè)備，通過加熱和攪拌將廢舊瀝青與新材料混合。相比于傳統(tǒng)的瀝青路面施工過程中的新瀝青生產(chǎn)，瀝青路面再生技術(shù)只需消耗相對較少的能源，減少了對非可再生資源的消耗，再生瀝青的使用還能減少有害氣體和有害物質(zhì)的排放，對環(huán)境產(chǎn)生的污染較小。瀝青路面再生技術(shù)可以在較大程度上保留舊路面的基層結(jié)構(gòu)，只需要對舊瀝青進(jìn)行處理和回收利用。這樣既節(jié)省了大量的時間和成本，也能夠保持原有路面的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，延長路面的使用壽命。由于瀝青路面再生技術(shù)只需對舊瀝青進(jìn)行處理，無需重新挖掘和鋪設(shè)新路面，因此施工過程中產(chǎn)生的噪音和振動較小。

4 結(jié)語

綜述，高速公路瀝青路面的環(huán)保性能和可持續(xù)發(fā)展研究對于保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源和提高施工質(zhì)量至關(guān)重要。乳化瀝青、溫拌瀝青混合料和瀝青路面再生技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用，為高速公路的建設(shè)和維護(hù)提供了更環(huán)保、可持續(xù)的選擇。高速公路瀝青路面的環(huán)保性能與可持續(xù)發(fā)展研究是一個持續(xù)發(fā)展的過程，需要各方共同努力。只有通過不斷地研究創(chuàng)新、實(shí)踐推廣和政策支持，才能夠?qū)崿F(xiàn)高速公路建設(shè)和維護(hù)的環(huán)境友好、資源節(jié)約和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙冉.綠色養(yǎng)護(hù)技術(shù)在公路瀝青路面中的應(yīng)用探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2023（23）：82-84.

[2]馮德成，易軍艷，曹繼偉，等.瀝青路面固廢資源化利用[J].中國公路，2023（22）：68-71.

[3]呂效偉.瀝青混合料高溫性能對瀝青路面的影響及處治措施[J].新疆有色金屬，2023，46（04）：70-71.

[4]索智，季節(jié)，金珊珊，等.廢舊瀝青路面綠色高值化冷態(tài)再生循環(huán)利用關(guān)鍵技術(shù)及示范應(yīng)用[J].建設(shè)科技，2023（11）：98-100.

[5]李靈芝.道路瀝青混凝土的綠色化探討[J].綠色環(huán)保建材，2018（02）：112.