沥青路面全寿命周期能耗研究

发布时间：2017-08-13 13:00

  本文关键词：沥青路面全寿命周期能耗研究

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【摘要】：建设资源节约型、环境友好型社会是我国一项长期的战略任务,交通运输行业是能源资源消耗和有害气体排放的重点领域,节能减排任务艰巨。公路基础设施是国民经济发展的基础和命脉,同时也是资源占用和能源消耗大户,其中沥青路面是公路基础设施中投资大、资源能源消耗大、环境影响大、影响出行大的关键工程,其节能减排一直受到行业的高度关注。对路面工程寿命周期内的能耗进行评价分析,有助于了解路面工程从原材料获取、建造、养护维修以及回收利用整个过程中不同环节能源的消耗情况,有利于对不同路面工程技术的能源消耗情况做出客观、全面的比较,有助于对路面工程的设计和施工进行优化,减少各环节的能源消耗。本文通过文献查阅确定了道路沥青、水泥、钢材和砂石料的材料物化能耗参数,通过现场实测确定了热拌沥青混合料、厂拌冷再生、就地冷再生、水泥稳定碎石的拌和、运输和摊铺压实能耗,通过查阅定额确定了水泥混凝土路面和级配碎石现场施工的能耗。以高速公路双向四车道的路面结构为分析对象,得到了五种路面结构的能耗,并进行了对比分析。研究结果表明,水泥混凝土路面的原材料物化能耗高于沥青混凝土。半刚性基层沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的原材料物化能耗中水泥贡献比例最高。全厚式沥青混凝土路面的原材料物化能耗中沥青贡献比例最高。沥青混凝土路面施工能耗主要发生在拌合阶段,水泥混凝土路面施工能耗主要发生在摊铺成型阶段。综合考虑材料物化阶段和施工阶段总能耗,两种路面结构类型都是原材料物化阶段能耗占非常显著的比例,特别是水泥混凝土路面,该比例高达95%左右。
【关键词】：全寿命周期 路面 能耗 材料 施工
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.217
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章：绪论8-30
• 1.1 背景8-9
• 1.2 公路工程建设对环境的影响9-11
• 1.3 研究的目的和意义11
• 1.4 国内外研究现状11-27
• 1.4.1 国外路面LCA研究12-23
• 1.4.2 国内相关研究23-24
• 1.4.3 国内相关研究24-25
• 1.4.4 国内外路面LCA研究小结25-27
• 1.5 研究内容27
• 1.6 研究方法27-30
• 第2章：公路路面材料和能源环境负荷清单研究30-42
• 2.1 能源的清单分析30-32
• 2.2 原材料的能耗清单分析32-36
• 2.2.1 道路沥青32-33
• 2.2.2 水泥33-34
• 2.2.3 钢材34-35
• 2.2.4 砂石料35-36
• 2.2.5 原材料能耗清单的选择36
• 2.3 路面混合料的能耗清单分析36-40
• 2.3.1 热拌沥青混合料36-38
• 2.3.2 冷再生沥青混合料38-39
• 2.3.3 水泥稳定碎石39
• 2.3.4 水泥混凝土39-40
• 2.3.5 级配碎石40
• 2.3.6 不同混合料施工生产能耗比较40
• 2.4 本章小结40-42
• 第3章 路面工程全寿命周期能耗评价42-58
• 3.1 研究方法42
• 3.2 研究范围42
• 3.3 研究的局限和假设42-43
• 3.4 功能单位43
• 3.5 生命周期清单分析43-57
• 3.5.1 材料物化阶段43-48
• 3.5.2 施工阶段48-53
• 3.5.3 材料物化阶段和施工阶段总能耗53-57
• 3.6 本章小结57-58
• 第4章 公路工程生命周期低碳化建议58-72
• 4.1 规划阶段58
• 4.2 建设前期阶段58-63
• 4.2.1 建设前期阶段低碳化总体思路58-59
• 4.2.2 建设前期阶段低碳化建议59-63
• 4.3 施工阶段63-70
• 4.3.1 施工阶段低碳化总体思路63
• 4.3.2 施工阶段低碳化建议63-70
• 4.4 运营阶段70-72
• 结论72-74
• 需进一步研究的问题74-76
• 参考文献76-78
• 致谢78

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