本發(fā)明涉及高速公路碳排放的，具體而言，涉及低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)及其鋪設(shè)方法。

背景技術(shù)：

1、目前，高速公路路面施工的碳排放主要關(guān)注于以下幾個(gè)工序：(1)原材料的生產(chǎn)和運(yùn)輸：將瀝青、水泥、砂石等建筑材料從生產(chǎn)地運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)的碳排放。(2)施工設(shè)備的使用：施工過(guò)程中使用的大型機(jī)械設(shè)備(如攤鋪機(jī)、壓路機(jī)、攪拌機(jī)等)的燃料消耗和碳排放。(3)施工過(guò)程中的輔助材料使用：包括添加劑、養(yǎng)護(hù)劑等材料的生產(chǎn)和使用過(guò)程。(4)施工人員的交通和日常活動(dòng)：施工人員往返工地的交通工具的碳排放、施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)設(shè)施(如工棚、發(fā)電機(jī)等)的碳排放。(5)廢棄物處理：施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物(如廢棄的建筑材料、包裝等)的處理和運(yùn)輸過(guò)程中的碳排放。其中，大多數(shù)研究主要集中于對(duì)原材料的生產(chǎn)和運(yùn)輸進(jìn)行改進(jìn)以降低碳排放，例如，選擇生產(chǎn)過(guò)程中碳排放較低的替代材料，如冷再生瀝青混合料、綠色水泥等。

2、瀝青攤鋪過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生較多的碳排放，尤其是傳統(tǒng)瀝青混合料攤鋪產(chǎn)生的碳排放量可以占到整個(gè)生命周期排放的10％，但是，由于攤鋪面積大，碳排放較難抑制，因此，并未對(duì)瀝青混合料攤鋪過(guò)程中產(chǎn)生的碳排放多加關(guān)注和研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種可以有效減少瀝青混合料攤鋪產(chǎn)生的碳排放的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)及其鋪設(shè)方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)，技術(shù)方案如下：

3、低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)，包括：

4、第一瀝青層，所述第一瀝青層鋪設(shè)于土基之上；所述第一瀝青層包括第一顆粒物和瀝青；

5、第一碳吸附層，所述第一碳吸附層鋪設(shè)于第一瀝青層上；所述第一碳吸附層包括第一多孔支撐體和附著于第一多孔支撐體孔隙表面的固廢漿料；

6、第二瀝青層，所述第二瀝青層鋪設(shè)于第一碳吸附層上；所述第二瀝青層包括第二多孔支撐體和附著于第二多孔支撐體孔隙表面的第二顆粒物和瀝青；

7、第三瀝青層，所述第三瀝青層鋪設(shè)于第二瀝青層上；所述第三瀝青層包括第二顆粒物和瀝青；

8、第四瀝青層，所述第四瀝青層鋪設(shè)于第三瀝青層上；所述第四瀝青層包括第三多孔支撐體和附著于第三多孔支撐體孔隙表面的第二顆粒物和瀝青；

9、第二碳吸附層，所述第二碳吸附層鋪設(shè)于第三瀝青層上；所述第二碳吸附層第四多孔支撐體和附著于第四多孔支撐體孔隙表面的固廢漿料；

10、其中，所述固廢漿料為可以吸附二氧化碳的固廢材料在水性粘接劑中形成的漿料。

11、作為上述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述第一多孔支撐體和第二多孔支撐體構(gòu)成一體式的第一多孔纖維氈；并且/或者，所述第三多孔支撐體和第四多孔支撐體構(gòu)成一體式的第二多孔纖維氈。

12、作為上述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述第一多孔纖維氈和/或第二多孔纖維氈的厚度為8～20mm，平均孔徑為0.5～3mm。

13、作為上述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述第一多孔纖維氈和/或第二多孔纖維氈為玻璃纖維氈、玄武巖纖維氈、芳綸纖維氈、碳纖維氈、陶瓷纖維氈、聚酰亞胺纖維氈中的任意一種。

14、作為上述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述固廢材料為鋼渣、粉煤灰、生物質(zhì)廢料、水泥窯灰、造紙污泥粉中的至少一種；固廢材料的粒度為0.2～2mm。

15、作為上述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述水性粘接劑由聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物、羧甲基纖維素、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯中的至少一種溶解于水中后得到。

16、作為上述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述固廢漿料的粘度為100～200mpa·s，將固廢漿料噴涂到對(duì)應(yīng)的多孔支撐體的側(cè)面上，干燥后即得到對(duì)應(yīng)的碳吸附層。

17、作為上述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)：第一碳吸附層和/或第二碳吸附層的厚度為4～10mm。

18、作為上述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)：還包括設(shè)于所述第一瀝青層和土基之間的墊層和基層；還包括設(shè)于第二碳吸附層之上的第五瀝青層。

19、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)的施工方法，技術(shù)方案如下：

20、上述第一方面所述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)的施工方法，包括步驟：

21、在第一多孔纖維氈和第二多孔纖維氈的一個(gè)側(cè)面上噴射固廢漿料后進(jìn)行干燥處理；

22、在土基之上攤鋪第一瀝青混合料，形成第一瀝青層；

23、第一瀝青混合料攤鋪之后立即鋪設(shè)附著有固廢漿料的第一纖維氈，得到第一碳吸附層；其中，第一纖維氈上附著有固廢漿料的側(cè)面朝下；

24、在第一纖維氈未附著有固廢漿料的上表面上攤鋪第二瀝青混合料，得到第二瀝青層和第三瀝青層；

25、第二瀝青混合料攤鋪之后立即鋪設(shè)附著有固廢漿料的第二纖維氈，得到第四瀝青層和第二碳吸附層；其中，第二纖維氈上附著有固廢漿料的側(cè)面朝上。

26、可見(jiàn)，本發(fā)明的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)及其鋪設(shè)方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

27、(1)環(huán)保型好：采用可吸附二氧化碳的固廢材料作為碳吸附層，可以有效減少路面施工過(guò)程中的二氧化碳排放，體現(xiàn)了低碳環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。使用水性粘接劑替代傳統(tǒng)溶劑型粘接劑，減少有害揮發(fā)物的排放，對(duì)環(huán)境更友好，同時(shí)提高施工安全性。

28、(2)可持續(xù)性強(qiáng)：利用工業(yè)廢棄物如鋼渣、粉煤灰等固廢材料作為碳吸附材料，不僅減少了這些固廢的排放，延長(zhǎng)了路面的使用壽命，而且可以減少這些固廢物的堆積和對(duì)環(huán)境的影響。通過(guò)固廢材料的再利用，降低了原材料的采購(gòu)成本，同時(shí)減少了廢棄物處理費(fèi)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

29、(3)結(jié)構(gòu)性能優(yōu)良：采用多孔支撐體如多孔纖維氈來(lái)承載和固定與其相鄰的瀝青層和碳吸附層材料，瀝青層可以滲透入多孔支撐體的空隙中，使得多層瀝青層與碳吸附層相結(jié)合，提高了路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和抗壓性，能夠有效抵抗交通荷載和氣候變化的影響。同時(shí)，多孔支撐體的多孔結(jié)構(gòu)使得其具有較大的比表面積，這有利于碳吸附材料的附著和固定，能夠提供較大的碳吸附面積，提升碳吸附效率。

30、(4)施工便利：該路面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)簡(jiǎn)單的噴涂和鋪設(shè)步驟完成，不需要復(fù)雜的工藝，施工方便，流程簡(jiǎn)潔，便于施工操作和質(zhì)量控制。

31、可見(jiàn)，本發(fā)明的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)及其鋪設(shè)方法融合了固廢利用、新工藝和環(huán)境保護(hù)理念，不僅在環(huán)保方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，還能提高路面結(jié)構(gòu)的耐久性，降低施工成本，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的創(chuàng)新性高速公路路面結(jié)構(gòu)方案。

32、下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括：

2.如權(quán)利要求1所述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一多孔支撐體(310)和第二多孔支撐體構(gòu)成一體式的第一多孔纖維氈；并且/或者，所述第三多孔支撐體和第四多孔支撐體構(gòu)成一體式的第二多孔纖維氈(320)。

3.如權(quán)利要求2所述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一多孔纖維氈和/或第二多孔纖維氈(320)的厚度為8～20mm，平均孔徑為0.5～3mm。

4.如權(quán)利要求2所述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一多孔纖維氈和/或第二多孔纖維氈(320)為玻璃纖維氈、玄武巖纖維氈、芳綸纖維氈、碳纖維氈、陶瓷纖維氈、聚酰亞胺纖維氈中的任意一種。

5.如權(quán)利要求1所述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述固廢材料為鋼渣、粉煤灰、生物質(zhì)廢料、水泥窯灰、造紙污泥粉中的至少一種；固廢材料的粒度為0.2～2mm。

6.如權(quán)利要求1所述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述水性粘接劑由聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物、羧甲基纖維素、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯中的至少一種溶解于水中后得到。

7.如權(quán)利要求1所述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述固廢漿料的粘度為100～200mpas，將固廢漿料噴涂到對(duì)應(yīng)的多孔支撐體的側(cè)面上，干燥后即得到對(duì)應(yīng)的碳吸附層。

8.如權(quán)利要求1所述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：第一碳吸附層(210)和/或第二碳吸附層(220)的厚度為4～10mm。

9.如權(quán)利要求1所述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：還包括設(shè)于所述第一瀝青層(110)和土基之間的墊層(410)和基層(420)；還包括設(shè)于第二碳吸附層(220)之上的第五瀝青層(150)。

10.權(quán)利要求1-9之一所述的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于：包括步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種可以有效減少瀝青混合料攤鋪產(chǎn)生的碳排放的低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)及其鋪設(shè)方法。低碳排放的高速公路路面結(jié)構(gòu)包括：第一瀝青層，所述第一瀝青層鋪設(shè)于土基之上；所述第一瀝青層包括第一顆粒物和瀝青；第一碳吸附層，所述第一碳吸附層鋪設(shè)于第一瀝青層上；所述第一碳吸附層包括第一多孔支撐體和附著于第一多孔支撐體孔隙表面的固廢漿料；第二瀝青層，所述第二瀝青層鋪設(shè)于第一碳吸附層上；第三瀝青層，所述第三瀝青層鋪設(shè)于第二瀝青層上；第四瀝青層，所述第四瀝青層鋪設(shè)于第三瀝青層上；第二碳吸附層，所述第二碳吸附層鋪設(shè)于第三瀝青層上；其中，所述固廢漿料為可以吸附二氧化碳的固廢材料在水性粘接劑中形成的漿料。

技術(shù)研發(fā)人員：劉宗志,廣家東,高策
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中電建路橋集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6