城市道路智慧节能、环保、低碳路面新材料技术介绍

城市道路智慧节能、环保、低碳路面新材料技术介绍

根据规划，****市的单位GDP的二氧化碳排放量（C02/GDP）：到2020年，

单位GDP的城市二氧化碳排放量将下降25%,2040年下降55%。为了保护环境、

降低CO2的排放量，低碳环保的路面新材料新技术如下：

①沥青混凝土路面再生技术

废旧沥青混凝土材料中的老化沥青，只占沥青重量很小的比例，剩余的沥青、

骨料完全可以回收利用。特别是块状石料和石粉等材料是典型的无机物质，除块

状石料在路面剥离过程中不可避免会出现少量碎裂外，不存在所谓的材料变质等

化学变化现象，这为材料的回收利用提供了基础。

沥青混凝土路面再生技术是将需要翻修或者废弃的1日沥青混凝土路面，经过

翻挖、回收、破碎、筛分，再添加适量的新骨料、新沥青，重新拌和成为具有良

好路用性能的再生沥青混合料，用于铺筑路面面层或基层的整套工艺技术。

目前****每年均有大量的旧沥青路面因达到没计使用年限需翻新改造，由于

受现状地下管线、道路两侧项目单位进出口高程的制约，多数路段不具备路拌等

沥青再生技术的使用。

沥青混凝土路面再生利用，能够节约大量的沥青和砂石材料，节省工程投资。

同时，有利于处理废料，节约能源，保护环境，因而具有显著的经济效益和社会

效益。

再生剂的技术要求是：

必须具有软化与渗透能力，即具备适当的勃度；

必须具有良好的流变性质，复合流动度接近1,显现牛顿液体性质；

必须具有溶解分散沥青质的能力，即应富含芳香分。可以再生效果系

数K一再生沥青的延度与原（I日）沥青延度的比值表征I日沥青添加再生剂后

恢复原沥青性能的能力；

具有较高的表面张力；

必须具有良好的耐热化和耐候性（以试验薄膜烘箱试脸前后黏度比衡量）。

②橡胶颗粒沥青混合料

橡胶颗粒沥青混合料是将废旧橡胶轮胎破碎成一定形状和粒径的颗粒，以骨

料的形式直接添加于沥青混合料中，用以代替部分集料而形成的新型沥青混合料。

废旧轮胎的处治方式：

整体使用：用作公路路基和桥墩建设用的填料；用于码头作为船舶的缓冲防

撞装置；用于构筑人工礁石或防波堤坝；用于建筑消音隔板等。但此种方法消耗

的废旧轮胎数量十分有限。

回收再用：一是将废旧橡胶轮胎通过机械或化学等方法粉碎或研磨成微粒，

即所谓的橡胶颗粒或橡胶粉，用作再生胶生产原料、轮胎和工业橡胶生产以及道

路铺装等；二是通过脱硫技术破坏化学网链制成所谓的再生橡胶。其中用废旧橡

胶轮胎生产橡胶颗粒或橡胶粉是最主要、最具有前途的方法之一。其原因在于此

种方式的废旧轮胎利用率达到100%，而且没有再生胶生产所带来的二次污桀，

橡胶颗粒或橡胶粉可以延伸成高附加值的新型产品，并且可循环使用。

路用性能：由于橡狡颗粒沥青混合料中的橡胶颗粒具有较大的弹性变形能力,

可以有效提高路面的变形能力，改善冰雪与路面的粘结状态，在车辆荷载作用下

通过自应力可以有效抑制路面积雪结冰。

橡胶颗粒沥青混合料由于掺加了具有高弹特性的废旧轮胎橡胶颗粒，使路面

的柔韧性增强，低温抗裂性能和高温抗车辙性能提高，行车舒适性得到改善，而

且路面对噪声的吸收能力提高，交通噪声明显降低。路面的耐磨性能增强，所铺

筑而成的路面具有较高的抗滑性，而且即使在非常潮湿的情况下，其抗滑性能也

很好。

③温拌沥青混合料

温拌沥青混合料起源于欧洲，2000年开始铺筑试验路，2000年在国际沥青

路面大会上首次进行交流。

热拌沥青混合料温度为150℃-180℃,冷拌沥青混合料温度为15℃-40（C,

温拌沥青混合料温度为110℃-130℃。

采用温拌沥青混合料可很好地缓解热拌沥青混合料由于高温拌和而导致的

几个问题：a）高温下的有害气体排放问题。据国外的检测报告，沥青混合料从热

拌转为温拌可使二氧化碳CO2排放减少约1/2,一氧化碳N排放减少约2/3,二

氧化硫S02减少40%,氧化氮N0X类减少近60%采用温拌沥青混合料技术的环

保效益是非常明显的。b）能耗问题。据国外文献报道，采用温拌沥青混合料可降

低燃油消30%以上。c）高温施工导致的沥青老化问题。热拌沥青混合料的拌和及

摊铺温度是相当高的，沥青的老化是难以避免的。

温拌沥青混合料完全能达到相应热拌沥青混合料的性能，部分指标还有所提

高，同时还具有害气体排放少和在较低温度下仍有良好压实性能等特点。温拌沥

青混合料和热拌沥青混合料一样,适用于路面工程的各沥青结构层，尤其适用于:

a）对环保要求高的城市道路、人口密集区道路等工程；b）道路维修养护时罩面工

程；c）早春、秋末及初冬施工环境温度较低时的工程。

④低噪声路面

降低道路的交通噪声有许多方法，近年来很多国家采取了许多措施，如修筑

隔音壁、植树绿化等，但目前普遍认为更多地推广修筑低噪声路面以减弱噪声是

一种有效且较经济的环保措施。

低噪声路面适用性分析

低噪声沥青路面结构总体上可分为两大类，即多孔性和密实性沥青路面。多

孔性沥青路面一般采用高粘度改性沥青或橡胶沥青作胶结料，多孔弹性路面还要

采用聚氨酯作粘结剂。多孔性沥青路面的降噪效果最为明显，但其耐久性差、空

隙易堵塞、降噪功能衰减快、养护难等弊端难以克服，须做进一步的研究。该类

路面主要适用于行驶轻型交通的快速干道。密实性降噪路面主要为SMA路面及橡

胶沥青路面，该类路面的降噪效果相对于普通AC路面较为显著，而与多孔性路

面相比，则降噪性能稍差，然而其耐久性好，不存在空隙堵塞问题，且修复简单，

适用面广泛，尤其适应重载车辆行驶。对超薄沥言路面，根据不同的目的与条件

可设计成多孔性或密实性。它主要用于旧路面的罩面工程，也可用于新建道路及

住宅区街道，降噪效果明显。从经济角度出发，超薄沥青磨耗层造价最低，应用

前景好。

总之，上述各类低噪声沥青路面各有优缺点，其降噪机理、适用条件不尽相

同。在应用过程中，要根据不同的目的、不同的环境进行适当的选择与设计，使

修建的道路既具有高的降噪功能和结构功能而乂经济合理。

⑤透水沥青路面

透水沥青路面指由透水沥青混合料修筑、路表水可进入路面横向排出，或渗

入至路基内部的沥青路面总称。

透水沥青路面的优点：

减小洪峰流量，减轻城市排水系统压力：透水性沥青路面由于自身良好的透

水能力，使径流曲线平缓，峰值降低，可使洪峰流量减少80%左右，可有效缓解

城市排水系统的泄洪压力，有利于缓解城市内涝。

有效补充地下水资源：依据材料、土质类型以及降雨量等条件设计合理的透

水性沥青路面可以使雨水通过透水沥青路面渗入路基。雨水经路面直接渗透减少

了地面径流，同时经过路面和土壤的截留、吸附、生物降解等作用后，雨水中的

溶解性污染物和某些重金属离子被去除，成为水质相对较好的地下水补充水源。

显著提高道路的生态环保效益：透水沥青路面可将雨水直接渗入地下，而不

是经排水系统排入河、湖。雨水通过土层的过滤还可以得到净化，并且能明显恢

复土壤中的水分，调节大气湿度，利于植物，特别是树木的生长；同时可以维持

地表水压的平稳，自然补充地下水资源，可以有效缓解城市不透水硬化地面对于

城市水资源的负面影响。透水性路面以其本身良好的生态环境效益被誉为“会呼

吸的”地面铺装。

降低车辆行驶产生的噪音，创造安静舒适的城市道路交通环境：行车噪声是

由轮胎与路面间空气的抽吸与压缩、轮胎在路面上的振动产生的。透水性沥青路

面在很大程度上消除了空气的抽吸与压缩，因此起到了降低噪声的作用。

普通游青路面匚》-3dB(A)拄水摩面

@Q

噪音等级相当于汽车速度降低了20%

噪音^相当于交通量减少了50%

分51尺度

除低3dB的效JR相置手把冷吸奇景的

题周丁大了一倍

67dB3d6・《4d8

B~~

缓解城市热岛效应，有效降低路表温度：透水沥青混合料面层的导热率较普

通沥青混凝土要低，可起到隔热层(insulatingcourse)的作用。且多孔陶造

的透水性路面在雨后，路而结构被水分充分浸润后，土基以及垫层中丰富的毛细

水通过自然蒸发，能够显著降低道路表面温度。在相同的太阳辐射强度下，路表

温度在持续11个小时后不超过45℃。如果路面结构的空隙率在20%左右，路表

温度大体维持在35℃~40℃,而传统