新型改性煤瀝青在公路中的應用研究

2022-10-05 00:30:13 字數 1933 閱讀 7064

《新型改性煤瀝青在公路中的應用研究》課題是由山西省交通廳立項的科技專案,合同編號是08—17。

應用領域和技術原理是利用奈米技術、表面活性劑技術和聚合物對煤瀝青進行改性,利用多碎石瀝青混凝土sac專利技術,使新型改性煤瀝青sac25混合料技術效能達到中國公路瀝青路面施工技術規範要求,用於公路路面施工。

合同要求的主要技術指標和主要經濟指標是改性煤瀝青混合料技術效能指標滿足公路瀝青路面施工技術規範要求,改性煤瀝青出廠價接近道路石油瀝青**。經研究,sac25改性煤瀝青混合料技術效能滿足於公路瀝青路面施工技術規範要求,效能優良。改性煤瀝青出廠價比道路石油瀝青**低1000元/噸。

與國外同類技術比較,國外上世紀混合瀝青的效能指標低於目前歐洲cen(en12591:2000)瀝青標準70/100等級要求值。混合瀝青已經被石油瀝青替代。

近年來,由於歐洲國家煤瀝青產量減少,混合瀝青研究沒有更多的成果報道,也沒有應用到高等級公路的文獻報道。有資料顯示,美國開發的築路焦油,在煤瀝青中新增高分子聚合物,增加煤瀝青延度,但新增的高分子聚合物**相對較高,只能用於高負荷的高等級公路,如機場路面等,沒有築路焦油混合料路用效能指標值的資料。用於高速公路中、下面層的40號改性煤瀝青,與美國開發的能用於高負荷的高等級公路的築路焦油相比,具有明顯的**優勢。

成果有8個創新點,該專案通過理論研究,利用奈米材料、聚合物對煤瀝青進行改性研究,降低3,4苯並芘等有毒、有害成分;開展低於120℃拌和煤瀝青混合料級配研究;高效液相(氣相)色譜和質譜聯用,研究低於120℃拌和過程逸散物的濃度,對比石油瀝青路面施工,綜合評價溫拌煤瀝青路面施工對作業環境和作業人群的影響;提出了路用煤瀝青技術要求。該專案研究用高科技改造傳統煤化工產品,為煤化工業的主要產品解決了出路,變廢為寶,大幅度地減少多環芳烴致癌物排放,減少溫室氣體和煙塵排放,是旨在減少汙染、提高效率的煤炭轉化和汙染控制的潔淨煤瀝青技術(cleancoaltarpitchtechnology)。

首次將硬煤瀝青改性為潔淨路用煤瀝青。

首次在高速公路路面工程中採用復合路面結構,將改性煤瀝青用於高速公路路面中、下面層。

首次將改性煤瀝青用於sac多碎石瀝青混凝土,用sgc製作煤瀝青混合料試件,用簡易剪下試驗儀做抗剪試驗,作為煤瀝青混合料車轍試驗的預試驗。

研究工作發了煤瀝青蒸餾新工藝,改善了煤瀝青組分和路用效能。

研製了奈米複合材料dln作為改性劑,有效提高了煤瀝青的高溫穩定性、低溫抗裂性和抗老化性等主要效能指標。

研發了低碳改性煤瀝青生產工藝。

研製了環保型煤瀝青透層油dl412、dl508。

提出了改性煤瀝青和煤瀝青透層油技術要求。

該專案實施後,新型改性煤瀝青將在高速公路、一、二級公路透層、粘層、中、下面層替代石油瀝青,產生巨大的經濟效益和社會效益。

1.替代石油瀝青,保障能源安全。

2.拉動經濟,保護環境。該專案研究充分發揮交通建設對經濟和社會發展的拉動作用,為煤化工主要汙染物解決了出路,變廢為寶,既促進煤的潔淨利用,推動煤炭迴圈經濟,又大幅度地減少多環芳烴致癌物排放,減少溫室氣體和煙塵排放,保護了環境。

3.節能減排,經濟效益顯著。該專案採用先進的工藝技術與裝置,利用煤焦油加工餘熱改性、生產、儲運。

煤瀝青每噸**比石油瀝青低約1000元,煤瀝青混合料拌和溫度低30%,瀝青用量減少13%,減少了中、下面層間粘層油,減少了一次面層施工。用新型改性煤瀝青替代石油瀝青,每建設1000公里高速公路,可節約直接投資6.55億元,並可節約2.

82萬噸標準煤,向大氣少排放330萬億焦熱量,少排放二氧化碳1.25萬噸,少排放二氧化硫560.8噸,少排放粉塵352.

5噸,少排放灰渣7417.2噸。每建設2萬公里二級公路,可節約直接投資19億元,並可節約15萬噸標準煤,向大氣少排放1736.

4萬億焦熱量,少排放二氧化碳6.4萬噸,少排放二氧化硫2839.3噸,少排放粉塵1869.

23噸,少排放灰渣3.93噸。

實施該專案,能夠降低公路建設成本,降低公路建設能耗,促進交通低碳綠色發展。該專案具有自主智財權,技術含量高、產品附加值高、市場容量大,應用推廣前景廣闊。

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