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四新推广展示·新材料

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深圳市科中大交通建材有限公司——“科中大沥青混合料聚烯烃改性剂KZD-I筑路应用示范项目”

时间:2017-02-15 来源: 点击:4012 编辑:162

主要内容与成果

本项目利用再生的废旧聚稀烃材料制备出的能够完全取代传统沥青改性剂的新产品——科中大沥青混和料聚烯烃改性剂KZD-I,应用于沥青路面建设,达到路面建设节能、降耗、减排的目标,它是专利技术产品,用于沥青路面建设,全面提高了路面性能,绝对性省去了传统沥青单独改性的工艺及相应流程,其应用将取得显著的节能减排作用,经济与社会效益明显。经专家组鉴定,本项目技术处于国际先进水平。

性能指标、技术特点

经国家道路道路及桥梁质量监督检验中心,其应用后沥青混合料车辙指标11082次/mm,冻融劈裂指标93.7%,浸水马歇尔指标91.4%。在全国其它行业权威检测试验室应用检测,结果一致,与传统改性沥青应用指标综合对比,车辙、水损、低温性能指标均有显著提高,能够适应AC-20、AC-16、AC-13、SMA等结构路面,适应我国南北气候应用,与国产各种牌号沥青进行配合试验,车辙指标普遍在7000次/mm以上,低温指标普遍在2800me以上,冻融指标、浸水马歇尔指标在90%以上。根据本项目产品产品应用检测成果,我司与广东省标准化研究院共同编制了广东省地标DB44/T 1182-2013,主要指标要求如下:

序号

关键技术指标名称

指标要求

1

60℃动稳定度值(次/mm)

≥5000

2

冻融劈裂残留强度比(%)

≥85

3

浸水马歇尔残留稳定度(%)

≥90

4

零下10℃低温弯曲破坏应变(em)

≥2500

KZD-I的主要原材料之一是废旧聚烯烃材料,俗称“白色垃圾”,是废品收购中含量最大的物质之一,长期以来是广大人民群众及政府的头疼问题。若处理不当则对水、土地等造成长远的危害。目前通常将其用于发电,或再生后做成消费或工业用品等。这些方法将产生新污染,且处理数量有限:例如用于发电将产生大量有毒物质,而制成的日常消费或工业用品,使用废弃后将产生新垃圾,且用量少。用KZD-I产品技术可将其变废为宝,用于沥青路面建设,全面提高路面性,用量巨大无次生危害。若建设宽23.5m、厚10cm的高速公路每10km面层使用KZD-I产品约172.7吨,可消耗掉废旧聚烯烃材料约103.6吨。

KZD-I技术产品在拌和站直接投放到拌和锅中对混合料进行改性,缩短、优化了沥青路面建设的整个工艺流程,完全取消了单独对改性沥青的所有相关环节,取消了沥青改性工厂、改性设备、人员、能源消耗、污染排放等,取消了改性沥青恒温搅拌特种运输车及改性沥青恒温搅拌特种存储罐,以及沥青改性工厂、拌和站改性存储罐占用宝贵土地资源。

KZD-I产品全面明显提高了路面抗高温性能、耐低温性能以及抗水害坏性能,提高了路面耐久性,减少了路面维修、翻修次数,延长了路面使用寿命,省去或免除了这些维修、翻修过程中应使用的设备、人力、能源及污染或废弃物排放等。

KZD-I产品对基质沥青、矿料等原材无特殊要求,可就地取材,直接减少这些材料采购成本且免去了远运材料的麻烦、运输能耗和时间成本等,避免了更多矿山资源乱开乱采等现象,保护了环境。

KZD-I产品制造过程中使用循环水以节省水资源,不产生固体废弃物,生产设备是塑胶行业设备的新应用,无需另外购置,产品本身经检测符合环保要求。

应用KZD-I产品,基质沥青将可利用轮船、火车固态运输至拌和站,运输能降更底、排放更好、污染更小。

应用范围

1)用于所有需要改性的沥青路面,可用于上面层、中面层、下面层、应力吸收层等各层次,应用于新建路面、改造路面、维修路面等。

2)用于修建机场跑道,可同时达到提高质量、降能、减碳的目的。

3)进一步扩展应用在原本设计不要求改性的沥青路面、场面,提高性能、延长使用寿命,适应未来经济发展的需要,做更长远发展规划。

4)用于透水沥青路面建设,建设“海绵城市”。

5)用于防水产品制造,对沥青改性,能够消耗掉更多的“白色垃圾”。

应用前景

每公里4车道高速公路,上面层、中面层改性,一般至少要用17吨KZD-I产品,用量大。自2008年底以来,KZD-I技术产品成功应用到河南、陕西、安徽、湖南、浙江、贵州、广东(广州)、海南、福建等地20多个工程中,应用前景广阔。

社会效益、经济效益分析

1)经济效益:

从道路使用整个寿命周期来看,可节省路面总投资约50%。例如:修建一条100km长、23.5m宽、10cm厚的改性沥青面层,设计寿命12年,若使用传统沥青改性剂则每5年大修1次,总投资约20.7亿元;若使用KZD-I则每10年大修1次,则总投资约10.4亿元,比传统方法节约投资比例为50%。

单从施工单位首次投入来看,这样的100km路可节省约724万元资金。

2)社会效益:

我们仍以修建一条100km长、23.5m宽、10cm厚的改性沥青面层,设计寿命12年,若使用传统沥青改性剂则每5年大修1次,若使用KZD-I则每10年大修1次为例说明。

KZD-I的降耗、节能体现在众多环节,我们仅以沥青的加热耗能来粗略计算,且仅计算生产过程中的降耗,运输及存储能耗情况复杂而暂不计算,同时为使实例具有代表作用,我们以10年为一周期看使用KZD-I产品时所产生的降耗、节能量。

计算时,沥青的比热容取值1.34kJ/kg.℃,改性沥青生产温度185℃,基质沥青在拌和站时温度25℃,加热使用时145℃(一般要求140~160℃)。沥青加热系统采用导热油方式,热油炉的热效率为40%,经过传导将65.7%传给导热油,再将沥青加热,沥青可以吸收导热油31.2%的热量。

a)降耗量:

经计算,节能降耗2875万瓦电能,节能率62.5%。

b)减排量:

电与标准煤转换系数取0.4,标准煤排放CO2的碳排系数0.68,SO2排放系数0.0165,NOX排放系数0.0156,粉尘排放系数0.0096。

经计算,若使用KZD-I改性技术代替传统沥青改性技术筑路方式,可以减少碳排7820.2吨,减少CO2排放28674.1吨,减少SO2排放189.8吨,减少NOX排放179.4吨,减少粉尘排放110.4吨,共计减少这些主要排放29153.6吨。

2012年七月中华环保联合会能源环境专业委员会授予公司“中国绿色交通新材料示范企业”。

为进一步推动KZD-I环保示范工程,走向世界,我们加入了世界低碳城市联盟组织。

2015年,我们组织了由院士组成的专家组对KZD-I节能减排技术进行了论坛,专家一致同意推荐产品技术在工程中广泛应用。

未来大规模应用KZD-I产品与技术,将实现公路建设降能、减排、减少污染的节能减排目标,做出巨大贡献

协会风采

  • 聚焦新技术、新工艺 ——沥青路面就地热再生施工技术观摩会顺利开展
  • 深圳市城市交通协会换届大会暨第六届(一次)全体会员大会隆重召开
  • 云基智慧工程股份有限公司赴协会交流
  • 赣州市公路学会赴协会交流 并签署战略合作学术交流联盟协议
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