環保型瀝青材料在綠色公路建設中的實踐與探索

摘 要：本文主要探討了環保型瀝青材料在推動綠色公路建設中的應用、挑戰及解決方案。文中指出，環保型瀝青材料作為新一代路面材料，通過采用可再生原料、優化生產工藝等手段，顯著降低了公路建設對環境的負面影響，并提升了路面耐久性和安全性。文章詳細闡述了環保型瀝青材料的定義、分類、性能特點、制備技術與工藝，以及綠色公路建設的基本原則、設計原則、施工與運維要求。同時，還介紹了環保型瀝青材料在綠色公路建設中的應用技術，包括材料選擇與配比、施工技術與質量控制、環境影響評估與減緩措施。

關鍵詞：環保型瀝青材料 綠色公路建設 可持續發展 性能特點

1 環保型瀝青材料概述

1.1 定義與分類

環保型瀝青材料，作為傳統瀝青的全面升級版，不僅在其生產、使用及回收的全生命周期內能夠顯著降低環境污染、提高資源利用效率高達20%以上，還精準滿足了各類特定工程性能的高標準要求，已然成為新型路面材料領域的佼佼者。這類材料深刻踐行可持續發展的核心理念，通過廣泛采用環保原料、全面優化生產工藝、大力強化回收利用等多維度措施，實現了對環境的極大友好與深度保護。

環保改性瀝青的生產工藝與傳統瀝青相比，差異顯著且優勢突出。傳統瀝青的生產高度依賴石油提煉過程中的副產品，其生產過程中的能耗高達每噸數百千瓦時，且伴隨有大量的廢棄物排放。相比之下，環保改性瀝青則是在精選的傳統瀝青基礎上，科學加入特定比例的改性劑，如高性能聚合物、精細橡膠粉等，這些改性劑的添加量通常控制在瀝青總量的5%-15%。

具體到生產流程，環保改性瀝青的生產包括原料的精挑細選、改性劑的精確添加、在特定溫度（通常控制在160-180℃）和時間（反應時間約2-4小時）條件下的充分反應或混合，以及后續的成型與環保包裝等步驟。其中，改性劑的選擇與配比至關重要，直接關乎改性瀝青的最終性能與成本控制。

1.2 性能特點分析

環保型瀝青材料相較于傳統瀝青，在性能上展現出顯著優勢。首先，它們通常具有更低的溫室氣體排放量，在生產和使用過程中能夠顯著減少二氧化碳等有害氣體的釋放。其次，這類材料往往具備更好的耐久性和抗老化性能，能夠延長路面使用壽命，減少維修頻率和成本。此外，環保型瀝青材料還表現出優異的抗水損害能力和高溫穩定性，能夠在惡劣氣候條件下保持路面結構的完整性和安全性。更重要的是，它們通常具有更高的回收利用率，能夠在路面翻新或拆除時實現資源的有效循環再利用，進一步降低環境負擔。

1.3 制備技術與工藝

環保型瀝青材料的制備技術與工藝是其實現綠色化的關鍵。對于再生瀝青，主要通過廢舊瀝青路面的破碎、篩分、加熱、再生劑添加等步驟，實現廢舊材料的再生利用。生物瀝青的制備則依賴于天然或可再生資源的提取、轉化和改性技術，以確保其滿足路面材料的性能要求。而環保改性瀝青則側重于通過化學或物理手段對瀝青進行改性處理，以提升其特定性能，如增強抗裂性、提高粘結力等。這些制備技術與工藝的不斷創新和發展，為環保型瀝青材料在綠色公路建設中的廣泛應用奠定了堅實基礎。

2 綠色公路建設的基本原則與要求

2.1 綠色公路概念

綠色公路，作為一種全新的公路建設理念，是在傳統公路建設基礎上，融入了生態環境保護、資源高效利用和可持續發展思想的新型公路建設模式。它強調在公路的規劃、設計、施工、運營及維護全生命周期中，最大限度地減少對自然環境的破壞，實現公路建設與生態環境的和諧共生。綠色公路不僅關注公路的交通運輸功能，更注重其生態服務功能，致力于構建安全、暢通、舒適、美觀且與環境友好的公路交通系統。

2.2 設計原則

綠色公路的設計原則，旨在確保公路建設活動在滿足交通需求的同時，最小化對自然環境的影響。具體而言，應遵循以下幾個核心原則：一是生態優先原則，即在公路選線、布線時，應避開生態敏感區和重要生態功能區，盡量利用現有道路走廊，減少對自然地貌和生態系統的破壞；二是資源節約原則，通過優化設計方案，合理利用土地資源，減少土方開挖和回填量，同時采用節能材料和環保技術，降低能源消耗和環境污染；三是環境友好原則，在設計過程中應充分考慮公路與周邊環境的協調性，采用生態恢復和景觀綠化措施，提升公路的美學價值和生態服務功能；四是安全性原則，確保公路設計符合交通安全標準，通過科學設置交通標志、標線和安全防護設施，提高公路通行的安全性和舒適性。

2.3 施工與運維要求

綠色公路的施工與運維要求，是確保綠色公路建設理念得以貫徹實施的關鍵環節。在施工階段，應嚴格控制施工污染，采取有效措施減少揚塵、噪音、廢水和固體廢棄物的產生和排放。同時，應推廣使用環保型施工設備和材料，如環保型瀝青材料、節能型施工機械等，降低施工過程中的環境負擔。在運維階段，應建立完善的公路養護管理體系，采用預防性養護技術，延長公路使用壽命，減少維修次數和成本。

3 環保型瀝青材料在綠色公路建設中的應用技術

3.1 材料選擇與配比

在綠色公路建設中，環保型瀝青材料的選擇與配比是確保路面性能卓越與環保效益顯著的核心要素。材料選擇環節，需全方位、細致地考量材料的來源可靠性、環保性能優劣、經濟成本高低以及與特定工程需求的精準匹配度。具體而言，對于再生瀝青，應嚴格篩選質量上乘的廢舊瀝青路面材料作為主要原料，這些廢舊材料的利用率應不低于80%，并通過先進的再生技術，如高效再生劑的使用和精確的溫控工藝，使其性能恢復至接近或優于原生瀝青的水平。

在生物瀝青的選材上，要求原料來源必須可持續，如采用生長周期短、可再生性強的植物作為原料，且其生產過程需符合環保標準，確保生產過程中的碳排放減少30%以上。同時，生物瀝青產品需經過嚴格測試，確保其具有穩定的物理和化學性質，如軟化點不低于45℃，延度保持在20cm以上，以滿足路面材料的使用要求。

對于環保改性瀝青，需根據具體工程對路面性能的特殊需求，如高溫穩定性、低溫抗裂性、水穩定性等，精心挑選合適的改性劑和改性工藝。改性劑的添加量通常控制在瀝青總量的5%-15%，并通過精確的化學反應或物理混合過程，實現瀝青性能的顯著提升。例如，通過添加高分子聚合物改性劑，可使瀝青的高溫穩定性提高20%-30%，從而有效延長路面的使用壽命。

在材料配比方面，需通過系統的試驗，如馬歇爾試驗、車轍試驗等，科學確定最佳配合比。這包括精確設定瀝青與集料的比例（通常瀝青含量控制在4%-6%之間），合理選擇集料的級配（如采用連續級配或間斷級配，以確保混合料的密實性和穩定性），以及嚴格控制添加劑（如抗剝落劑、抗老化劑等）的用量（一般不超過瀝青總量的2%）。通過這樣精細的配比設計，不僅可以充分發揮環保型瀝青材料的各項優勢，還能顯著提升路面的耐久性和環保性能，為綠色公路建設提供堅實的技術支撐。

3.2 施工技術與質量控制

環保型瀝青材料在綠色公路建設中的施工技術與質量控制是確保工程質量不可或缺的關鍵環節。施工前，必須對每批原材料進行嚴格檢驗，確保其質量全面符合設計要求，包括但不限于對瀝青的針入度進行至少3次測量，確保其在規定范圍內（如60-80 dmm）；軟化點需達到最低要求（如45℃），且延度需保持在20cm以上，以保證材料的柔韌性和耐熱性。

在施工過程中，混合料的拌合溫度需精確控制在160-180℃之間，拌合時間不得少于45分鐘，以確保材料充分融合且避免過熱導致材料老化；同時，應定期檢查拌合物的均勻性，通過至少每拌合50噸取樣一次進行目視及實驗室檢測，確保無團塊、無離析現象。

攤鋪階段，應利用先進的攤鋪設備，確保攤鋪厚度均勻，誤差不超過±5mm；表面平整度需達到國家規范標準，即每米長度內的最大高差不超過3mm，以避免出現離析現象。為此，攤鋪速度應控制在每分鐘2-4米，以保證攤鋪質量。

壓實階段，需根據路面層厚度和材料特性選擇合適的壓實設備和工藝，如采用振動壓路機進行初壓、復壓和終壓，確保壓實度達到設計要求（通常不低于95%），同時避免過壓造成材料損傷，每次壓實重疊寬度應保持在1/3輪寬左右。

在質量控制方面，應建立嚴密的質量管理體系，對施工過程中的各個環節實施實時監控和檢測。定期（如每班次）取樣檢測混合料的性能指標，包括針入度、軟化點、延度等，以及路面的平整度（每100米至少檢測3點）、密實度（每500平方米至少檢測1點），確保所有指標均符合規范要求。

3.3 環境影響評估與減緩措施

在綠色公路建設中應用環保型瀝青材料，還需進行全面的環境影響評估，并制定相應的減緩措施。評估內容應包括材料生產、運輸、施工及后期運維等全生命周期的環境影響，重點關注溫室氣體排放、有害物質釋放、資源消耗及生態破壞等方面。

基于評估結果，應制定針對性的減緩措施。例如，在材料生產階段，采用清潔能源和高效生產設備，減少碳排放和能源消耗；在施工階段，采用低噪音、低揚塵的施工設備和工藝，減少施工污染；在運維階段，加強路面維護和保養，延長使用壽命，減少資源消耗和廢棄物產生。同時，還應積極開展生態恢復和綠化工作，修復施工造成的生態破壞，提升公路沿線的生態環境質量。

4 環保型瀝青材料面臨的挑戰與解決方案

4.1 技術挑戰

環保型瀝青材料在綠色公路建設中的推廣與應用，首先面臨的是技術上的挑戰。一方面，盡管再生瀝青、生物瀝青等環保材料已經取得了一定的研究成果，但其性能穩定性、耐久性以及與傳統瀝青材料的兼容性等問題仍需進一步研究和解決。特別是在極端氣候條件下，如高溫、低溫、多雨等環境下，環保型瀝青材料的性能表現仍需提升，以滿足不同地區的路面使用需求。

另一方面，環保型瀝青材料的生產技術和工藝也面臨挑戰。如何高效、低成本地生產高質量的環保瀝青材料，是當前亟待解決的問題。此外，環保型瀝青混合料的配合比設計、施工工藝以及質量控制等方面也需要不斷優化和完善，以確保路面的施工質量和長期性能。

4.2 市場與政策障礙

除了技術挑戰外，環保型瀝青材料還面臨著市場和政策方面的障礙。在市場上，由于環保型瀝青材料的成本相對較高，加之市場認知度和接受度有限，導致其推廣難度較大。許多施工單位和業主更傾向于選擇傳統瀝青材料，以降低成本和風險。

在政策層面，雖然國家已經出臺了一系列鼓勵綠色交通和環保材料應用的政策，但具體執行力度和效果仍有待加強。政策引導和支持不足，使得環保型瀝青材料在市場競爭中處于不利地位。同時，相關標準和規范的缺失或不完善，也給環保型瀝青材料的應用和推廣帶來了一定的困擾。

4.3 解決方案與建議

一是加強技術研發和創新。通過加大科研投入，推動環保型瀝青材料的性能提升和成本降低。加強與高校、科研機構的合作，開展聯合攻關，突破關鍵技術難題。同時，注重材料的長期性能研究，為材料的應用提供科學依據。

二是提升市場認知度和接受度。通過加強宣傳和推廣，提高公眾對環保型瀝青材料的認識和了解。組織示范工程和案例分享，展示環保型瀝青材料的優勢和應用效果。同時，建立完善的市場反饋機制，及時收集和處理用戶意見，不斷優化產品和服務。

三是加強政策引導和支持。政府應出臺更加明確和有力的政策措施，鼓勵和支持環保型瀝青材料的應用和推廣。包括提供財政補貼、稅收優惠等激勵措施，降低環保型瀝青材料的應用成本。同時，加快制定和完善相關標準和規范，為環保型瀝青材料的應用提供有力保障。

四是推動產業鏈協同發展。加強上下游企業的合作與協同，形成完整的產業鏈體系。通過優化資源配置和產業鏈整合，提高環保型瀝青材料的生產效率和市場競爭力。同時，注重與國際先進企業的交流與合作，引進和消化國際先進技術和管理經驗，推動我國環保型瀝青材料產業的快速發展。

5 案例分析-廣西吳隆高速環保型瀝青材料應用案例

5.1 項目背景

廣西吳隆高速是《廣西高速公路網規劃（2018—2030年）》中“南寧南過境線”的重要組成部分，全長44.914公里，采用雙向四車道高速公路技術標準，設計行車速度120km/h。在項目實施過程中，為積極響應國家綠色發展理念，吳隆高速在路面選材上大膽創新，采用了環保型橡膠瀝青材料，旨在打造一條綠色、環保的公路。

5.2 環保型瀝青材料應用

吳隆高速采用的環保型瀝青材料為橡膠瀝青，該材料是利用廢舊輪胎研發廢膠粉橡膠瀝青，有效防止了廢舊輪胎對環境造成的污染。項目共安裝了2條具有國家專利保護的新一代橡膠瀝青加工生產線，累計生產供應新一代高性能橡膠改性瀝青超15000噸，消耗廢舊輪胎超4萬余條。

吳隆高速首次在道路橫向零坡段應用膠粉復合改性瀝青排水路面，采用橡膠復合改性高黏瀝青與較大比例的粗粒徑碎石粘結而成的骨架-空隙結構PAC-13瀝青混合料。環保型橡膠瀝青累計應用里程達110公里，為吳隆高速注入了更多的“綠色基因”。

5.3 質量控制與效果

新材料公司高度重視吳隆高速橡膠改性瀝青路面鋪筑工程，特派博士在內的多名技術專家前往駐地工地現場，對橡膠瀝青配合比進行調研設計，確保施工質量。采用無核密度儀+紅外成像儀等新技術，對各瀝青結構層施工全過程進行密度、溫度快速檢測，有效控制路面最終壓實度和確保最佳碾壓時機。通過這些措施，吳隆高速公路上面層平整度控制已達到廣西區內領先水平。

5.4 環保效益

通過消耗廢舊輪胎超4萬余條，不僅減少了環境污染，還實現了資源的循環利用。環保型橡膠瀝青的應用，有力助推了廣西公路建設向綠色化、環保化的產業升級發展，為低碳路用材料長壽命路面建設提供了數據支撐和技術累積。

6 結論

面對傳統瀝青材料在公路建設中帶來的環境污染和資源消耗問題，環保型瀝青材料以其顯著的環境友好性和性能優勢，成為實現綠色公路建設目標的關鍵要素。通過采用可再生原料、優化生產工藝等措施，環保型瀝青材料不僅減少了有害物質排放，還提升了路面的耐久性和安全性，降低了全生命周期成本。未來，環保型瀝青材料有望在綠色公路建設中發揮更大作用，推動交通行業的可持續發展。

參考文獻：

[1]端學武.綠色公路建設中的環保材料應用與可持續發展[J].汽車周刊，2024（12）：62-64.

[2]孫政.改性瀝青新材料在公路道路中的應用[J].運輸經理世界，2024（30）：159-161.

[3]徐曉霞，寧朝輝，高旭.環保理念在公路工程施工中的應用[J].運輸經理世界，2024（24）：157-159.

[4]趙秋皓.綠色環保材料在公路路面中的應用研究[J].汽車周刊，2024（09）：252-254.

[5]李斌.高速公路綠色環保養護理念與實踐[J].智能建筑與智慧城市，2024（05）：134-136.