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基于LCA方法综合评价温拌阻燃沥青混合料的环境影响
| 论文题名： | 基于LCA方法综合评价温拌阻燃沥青混合料的环境影响 |
| 关键词： | 路面材料;温拌阻燃沥青混合料;生命周期;节能减排 |
| 摘要： | 由于热拌沥青混合料在生产和路面施工过程具有高能耗、重污染的特点，道路行业转而对温拌技术进行了大量的研究与应用。本文在研究温拌阻燃沥青/混合料的性能基础上，系统研究温拌阻燃沥青路面建造过程的环境影响，比较热拌沥青混合料与温拌阻燃沥青混合料在整个路面LCA各个阶段中的能源消耗及环境排放之间的差异，分析相应的高能耗及高排放源头，为后续沥青路面节能环保建设提供积极的改进措施和借鉴意义。 通过前期的实验室阶段对温拌阻燃沥青/混合料的基本性能进行了研究，确定了温拌阻燃外加剂的最佳掺比（均为沥青质量比）：3.5%EC-120+8%FRMAX；温拌阻燃沥青相比SBS改性沥青，在拌合阶段降低了45.5%所释放的VOC浓度；温拌剂有效降低了沥青混合料的拌和及压实温度近15℃。 基于LCA方法将沥青路面全生命周期分为五个阶段。文献调研法确定了“能源清单结果”，囊括了能源的热值转换能耗以及量化排放7种环境排放物（CO2、N2O、CH4、CO、SO2、NOx、粉尘）的排放因子。 在沥青路面的生命周期内，温拌阻燃沥青路面产生的能耗及排放稍高于传统热拌沥青路面。养护阶段和原材料物化阶段能耗及排放占比最高，两种路面养护阶段能耗占比分别为63.8%和64.3%，排放占比分别为50.2%和50.3%；原材料物化阶段能耗占比分别为20.3%和18.9%，排放占比分别为49.5%和49.4%。CO2排放占比最高，约占98.6%，为建材行业“碳中和”技术提供重要的现实依据。原材料生产过程中，沥青生产是主要的能耗排放源；原材料运输过程中，集料运输是主要的能耗排放源；沥青混合料生产过程，由于温拌剂的存在，改变了沥青混合料生产工艺，降低了生产温度，使得该阶段的温拌阻燃沥青路面的能耗排放低于热拌沥青路面。因此，从沥青路面节能减排的角度上看，集料和沥青的运输宜采取因地制宜、就地取材、就近原则；由于沥青是原材料生产过程最大的环境排放源，因此提高石油提炼技术和沥青生产技术是一种有效的方式来减少环境排放。同时提高沥青混合料生产效率也有利于降低能源消耗和环境排放。 |
| 作者： | 江琪 |
| 专业： | 材料科学与工程 |
| 导师： | 吴少鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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