基于LCA的沥青路面建设期能耗和排放量化分析研究

发布时间：2017-04-22 22:09

  本文关键词：基于LCA的沥青路面建设期能耗和排放量化分析研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：建立沥青路面能耗与排放量化评价体系,是实现沥青路面工程建设生态化发展的重要基础。本文基于生命周期评价方法(LCA),将沥青路面建设期划分为材料物化、运输和施工三个阶段,并给出了各阶段组成的定义及研究范围,采用试验测试和数据收集、分析等手段,进行了沥青路面原材料及施工机械及能源的清单分析,建立了沥青路面材料和施工机具的清单数据集,并在此基础上建立了沥青路面工程材料建设期三阶段的能耗与排放计算模型,量化了沥青路面建设期能耗清单。最后,对比研究了半刚性基层沥青路面和柔性基层沥青路面的六种不同路面结构组成形式的建设期能耗与碳排放情况,并以此为基础提出了沥青路面建设期节能减排对策及方法。沥青路面材料能耗排放量化结果表明;沥青类路面工程材料整体的能耗要略高于基层材料,沥青类材料中SBS改性SMA的能耗最高,为690MJ/t,基层材料中二灰土能耗最大,为600MJ/t;基层材料生产阶段的碳排放要远大于沥青类材料,沥青混凝土类材料的碳排放量要稍大于沥青碎石材料。无机结合料类路面材料中二灰土排放量最大,约153kg CO_2/t,沥青类材料中SBS改性SMA排放量最大,约42kg CO_2/t;原材料运输产生的能耗与排放是单位质量路面工程材料运输阶段能耗与排放的主要来源,控制运输阶段沥青路面工程材料的能耗与排放应从减少原材料的运距为主;基层材料的施工能耗和排放明显小于沥青类材料,加热环节在施工阶段所占比重较大,加热产生的能耗和排放所占比重分别高达90%和80%;温拌的施工能耗相比热拌减少约19%,温拌的施工排放相比热拌减少约12%;沥青路面典型结构能耗排放量化结果表明:三种柔性基层沥青路面的建设期总能耗均大于半刚性基层沥青路面,沥青路面六种结构建设期能耗组成中,物化阶段和施工阶段是耗能最大的两部分;三种半刚性基层沥青路面结构的碳排放总量均大于三种柔性基层沥青路面结构。而在碳排放量组成方面,六种沥青路面结构建设期物化阶段所产生的碳排放总量所占总排放量的比重均为最大,施工阶段次之,运输阶段产生的碳排放总量较小。对比沥青路面建设期各单位厚度结构层能耗与排放可以得出:材料物化阶段是所有结构层能耗与排放的关键环节;施工阶段的能耗与排放在沥青结构层中也占着较大比例,应当优化沥青混凝土和沥青碎石混合料的施工工艺,降低机械燃油量。
【关键词】：沥青路面 建设期 能耗 碳排放 量化分析
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.217
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-23
• 1.1 研究背景及意义10-13
• 1.2 生命周期评价（LCA）概述13-16
• 1.3 路面生命周期评价国内外研究现状16-20
• 1.3.1 国外研究现状16-18
• 1.3.2 国内研究现状18-20
• 1.4 主要研究内容及研究路线20-23
• 1.4.1 主要研究内容20-21
• 1.4.2 研究路线21-23
• 第二章 沥青路面建设期LCA评价体系框架23-28
• 2.1 沥青路面建设期LCA的研究目的23
• 2.2 沥青路面建设期LCA的研究内容23-27
• 2.2.1 理论基础及概述23
• 2.2.2 沥青路面建设期产品系统23-24
• 2.2.3 功能单位24
• 2.2.4 系统边界24-25
• 2.2.5 系统模型25-26
• 2.2.6 基本假设26
• 2.2.7 LCIA方法学和影响类型26-27
• 2.2.8 数据的种类和来源27
• 2.3 本章小结27-28
• 第三章 沥青路面原材料和施工机械的能耗及排放清单分析28-42
• 3.1 清单分析的内容和方法28-30
• 3.1.1 清单分析内容28
• 3.1.2 清单分析方法28-29
• 3.1.3 数据的收集和处理29-30
• 3.2 沥青路面要素的能耗及排放清单30-41
• 3.2.1 能源30-31
• 3.2.2 原材料31-37
• 3.2.3 机械设备37-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第四章 沥青路面建设期能耗及排放量化分析42-64
• 4.1 材料物化阶段能耗与排放计算42-43
• 4.1.1 计算范围和边界42
• 4.1.2 计算模型42-43
• 4.2 材料运输阶段能耗与排放计算43
• 4.2.1 计算范围与边界43
• 4.2.2 计算模型43
• 4.3 施工阶段能耗与排放计算43-45
• 4.3.1 计算范围和边界43-44
• 4.3.2 计算模型44-45
• 4.4 能耗及排放清单分析45-62
• 4.4.1 材料物化阶段能耗与排放结果45-48
• 4.4.2 材料运输阶段能耗与排放结果48-51
• 4.4.3 施工阶段能耗与排放结果51-59
• 4.4.4 建设期能耗与排放结果对比59-62
• 4.5 本章小结62-64
• 第五章 沥青路面典型结构建设期能耗排放量化对比研究64-95
• 5.1 沥青路面典型结构建设期能耗及排放模型64-65
• 5.1.1 沥青路面典型结构建设期能耗模型64
• 5.1.2 沥青路面典型结构建设期碳排放模型64-65
• 5.2 沥青路面典型结构建设期能耗及排放清单分析65-88
• 5.2.1 路面结构设计66-68
• 5.2.2 功能单位68
• 5.2.3 材料物化阶段能耗及排放68-77
• 5.2.4 运输阶段能耗及排放77-79
• 5.2.5 施工建设阶段能耗及排放79-88
• 5.3 不同沥青路面结构能耗排放量化结果对比分析88-93
• 5.3.1 不同沥青路面结构能耗结果对比分析88-89
• 5.3.2 不同沥青路面结构排放结果对比分析89-91
• 5.3.3 不同沥青路面结构层能耗排放结果对比分析91-93
• 5.4 本章小结93-95
• 第六章 结论95-98
• 6.1 结论95-96
• 6.2 展望96-98
• 致谢98-99
• 参考文献99-102
• 攻读学位期间取得的研究成果102

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