第F01版:理论

低碳导向下道路再生材料在养护工程中的推广与实践研究

  

山西省河曲县交通运输事业发展中心 杜智勇

  摘要:在全球气候变化与资源约束双重挑战下,交通基础设施建设领域亟需向低碳化转型。道路养护工程是整个交通体系中非常重要的一个环节,而传统的施工模式对于天然骨料和沥青的依赖性很强,这不仅加重了资源耗竭的危险,它在生产过程中碳的排放也给环境带来了明显的压力。因此,本文分析低碳导向下道路再生材料在养护工程中推广的方法,探讨有效实践路径。
  关键词:低碳;道路再生材料;养护工程;推广与实践
  道路养护工程作为城市基础设施可持续发展的关键环节,其资源消耗与环境影响已成为衡量城市绿色发展水平的重要指标。统计表明,在传统的道路养护作业过程中,大量的废弃路面材料由于没有有效的处理方式,在占用土地资源的同时,也会造成二次污染。而低碳导向道路再生材料技术通过将旧路材料进行粉碎,筛分和性能改良等处理,重新获得了工程应用价值并明显降低了碳足迹,同时降低了资源消耗。
  一、低碳导向下道路再生材料在养护工程中的推广方法
  (一)智能适配技术体系构建
  道路再生材料性能离散性与工程适配需求存在矛盾,需突破传统经验模式。构建基于大数据和机器学习的再生材料智能适配技术系统,动态获取再生材料微观结构和路用性能参数并建立材料特性和工程需求智能匹配模型。采用该算法对再生材料级配进行设计,改性工艺参数进行优化,达到了精准调控材料性能的目的,通过技术革新减少了应用风险并提高了养护工程中再生材料接纳程度。
  (二)全生命周期政策闭环设计
  现有政策多聚焦单一环节,难以形成推广合力。需要建立覆盖研发、生产、应用,监管等全生命周期的政策闭环。建立再生材料质量认证标准和差异化补贴政策,在使用再生材料养护项目上予以经费倾斜;建立跨部门协同监管机制、在养护工程考核体系中引入低碳指标、通过系统性的政策设计为再生材料普及创造稳定的制度环境等。
  二、低碳导向下道路再生材料在养护工程中实践路径
  (一)旧料精准分级筛选应用技术
  旧料精准分级筛选应用技术方面,道路养护中旧料性能差异显著,需通过科学筛选实现高效利用。通过多源数据融合技术无损检测旧料级配,沥青含量和集料破损程度,并通过近红外光谱和X射线荧光获得物料微观成分信息建立旧料质量数据库。在大数据分析的基础上构建分级模型,根据旧料的性能指标分为高活性,中活性及低活性物料等不同级别。为不同级别的旧料设计了专门的应用策略,其中高活性旧料主要用于表层的再生,中活性旧料主要用于基层的加固,而低活性旧料则主要应用于底部基层或稳定的土壤。同时建立了旧料动态管理系统对旧料来源,储存及利用进行实时追踪,保证旧料与施工需求准确匹配,提高资源利用率并降低新材料用量。
  (二)再生材料智能配比优化工艺
  再生材料智能配比优化工艺方面,为使再生材料满足道路性能要求且降低碳排放,需建立智能化配比体系。将道路工程规范,材料性能数据和施工环境条件进行集成,建立再生材料配比优化模型。引入机器学习算法训练海量历史配比数据及性能测试结果,构建材料性能-配比参数非线性关系模型。通过物联网技术实时获取原材料性能参数,环境温湿度数据并输入配比优化模型中自动生成最佳配比方案。通过自动化计量设备及闭环控制系统实现了生产中各种成分掺配比例的准确控制,并实时监控及反馈调整生产中数据,保证了再生材料品质的稳定性。结合生命周期的评估手段,对各种配比方案的碳排放进行了深入的评价,并优先挑选了低碳且环保的配比方案,以确保再生材料的性能与低碳目标能够同步优化。
  (三)低碳化现场热再生施工流程
  低碳化现场热再生施工流程方面,现场热再生施工是降低道路养护碳排放的关键环节,需对施工流程进行全面优化。具体而言,利用红外加热板等高效加热设备配合热风循环进行加热,提高了路面加热效率并降低了能源消耗。加热时,采用温度传感器对道路表面温度分布情况进行实时监控,并通过智能控制系统对加热设备功率及加热时间进行调节,保证道路表面受热均匀,避免因受热过多而导致物料老化。对铣刨工艺进行了优化,利用变频铣刨机根据路面状况对铣刨深度及速度进行自动调整,降低了铣刨时扬尘及能耗。在再生混合料的摊铺部分,采用高精度摊铺机并安装自动找平系统及振捣装置以保证摊铺的平整度及密实度,降低返工及修补。同时对施工组织设计进行了优化,利用多机组联合作业模式缩短了设备空闲时间、提高了施工效率、减少了单位工程量能源消耗及碳排放。
  三、结语
  在全球应对气候变化、推进可持续发展的时代背景下,道路养护工程的低碳转型意义深远。以城市为导向的道路再生材料推广应用和实践既是解决资源环境双重约束问题的关键途径,也是实现我国交通基础设施绿色优质发展的关键着力点。通过技术创新,政策驱动和市场机制的协同作用,再生材料低碳潜力可以得到有效释放,促进产业朝着资源节约和环境友好发展模式转型,为建设可持续,现代化交通体系奠定了坚实的基础。
  参考文献:
  [1]汤靖邦.低碳经济背景下HM再生材料有限公司绿色发展战略研究[D].扬州大学,2023.
  [2]钟消令.建筑垃圾再生材料模块化的景观应用研究[D].四川音乐学院,2022.

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