1、气候变化正逐渐成为21世纪人类社会面临的主要挑战之一，而温室气体排放是引起气候变化的重要原因。根据国际能源署报告数据可知，2021年全球碳排放量高达339亿t。除气候变化外，碳排放量收稿日期：2023-02-09基金项目：交通运输行业重点科技项目（2021-ZD1-004）；上海市交通委员会科研项目（JT2021-KY-016）作者简介：卢青兵，男，工程师，硕士，主要研究方向为道路与机场工程。通讯作者：程志强，男，高级工程师，博士，主要研究方向为道路工程结构与材料、智能压实。引文格式：卢青兵，倪文全，陆青清，等.“双碳”背景下沥青路面绿色可持续发展研究进展 J.市政技术，2023，41（5）：
2、42-51.（LU Q B，NI WQ，LU Q Q，et al.Research on green&sustainable development of asphalt pavement under“carbon neutrality and carbon peaking”J.Journal of municipal technology，2023，41（5）：42-51.）文章编号：1009-7767（2023）05-0042-10第41卷第5期2023年5月Vol.41，No.5May 2023DOI:10.19922/j.1009-7767.2023.05.042Journal of
3、Municipal Technology“双碳”背景下沥青路面绿色可持续发展研究进展卢青兵1，2，倪文全1，陆青清1，2，程志强1，2*（1.上海公路桥梁（集团）有限公司，上海 200433；2.上海绿色路面材料工程技术研究中心，上海 200433）摘要：围绕“双碳”背景下沥青路面绿色可持续发展的研究进展情况进行调研，并归纳总结了相关研究成果。研究结果表明：固废利用、净味沥青和温拌、冷拌等技术是实现沥青路面绿色可持续发展的重要举措，并具有显著的经济效益和环境效益；智能压实、数字化施工作为当前的新型技术，可实时监控施工质量并及时纠偏，为施工过程中能耗、碳排放的监测与控制提供了有力手段，并可助力实
4、现沥青路面绿色可持续发展。后续研究应加大对固体废弃物的利用效率、施工过程中碳排放控制和数字化施工等方面的关注。关键词：沥青路面；固废利用；绿色可持续；新工艺中图分类号：U 416.217文献标志码：AResearch on Green&Sustainable Development of Asphalt Pavement Under“Carbon Neutrality and Carbon Peaking”Lu Qingbing1，2，Ni Wenquan1，Lu Qingqing1，2，Cheng Zhiqiang1，2*（1.Shanghai Road and Bridge Group C
5、o.，Ltd.，Shanghai 200433，China；2.Shanghai Engineering Research Center of Green Pavement Materials，Shanghai 200433，China）Abstract：This paper surveys the research progress of the green and sustainable development of asphalt pavementunder the background of“carbon neutrality and carbon peaking”，and summa
6、rizes the relevant research results.Theresearch results show that the technologies of waste utilization，clean asphalt，warm and cold mixing are importantmeasures to achieve green and sustainable development of asphalt pavement，and has significant economic andenvironmental benefits；As popular technica
7、l means currently，intelligent compaction and digital construction canrealize real-time monitoring and timely correction of construction quality，which provides powerful means formonitoring and controlling energy consumption and emissions during construction，and helps to achieve green andsustainable d
8、evelopment；Subsequent research should pay more attention to the utilization efficiency of solid waste，carbon emission control during construction，digital construction and so on.Keywords：asphalt pavement；waste utilization；green and sustainable；new process第5期增加还将带来极地冰盖融化、海平面持续上升、粮食减产和大规模物种灭绝等灾难性后果1。我国
9、政府于2021年将“碳中和，碳达峰（双碳）”目标写进政府工作报告和“十四五”规划，强调了“双碳”目标的深远意义。我国是世界上CO2排放量最大的国家，碳排放主要集中在工业生产、交通运输和建筑领域，2019年交通运输领域碳排放量达11亿t，约占全国碳排放总量的10.5%，其中公路运输碳排放量占交通运输领域碳排放总量的86.76%2-3。道路基础设施是交通运输领域的重要组成部分，也是国民经济发展不可或缺的物质条件，但其在建设和养护维修过程中伴随着大量的能源消耗及CO2排放，其碳排放量占交通运输领域碳排放总量（含载运工具产生的碳排放量）的10%20%3。截至2021年，我国公路总长度达528.07万k
10、m，根据国家公路网规划（20222035年），未来几年我国道路基础设施仍将处于快速发展期。因而，道路基础设施建设和养护维修过程中的碳排放不容忽视，通过新材料、新工艺等途径有效控制和降低碳排放量是积极响应国家“双碳”政策，尽早实现“双碳”目标的重要举措。沥青混凝土路面具有表面平整、行车舒适性好、施工周期短、易于养护维修等优点，因而成为我国各等级公路主要路面类型。笔者围绕“双碳”背景下沥青路面绿色可持续发展的研究进展情况进行调研，简要归纳了当前沥青路面领域节能减排、绿色可持续发展的新材料、新工艺，并提出需要进一步深入研究的方向，以期为后续的工程实践和理论研究提供参考。1沥青路面全寿命周期碳排放沥青
11、路面全寿命周期大致可分为材料物化、建设施工、运营使用、养护维修和废旧拆除等5个阶段，沥青路面全寿命周期碳排放是指从材料物化到废旧拆除等过程中材料、施工机械等产生的CO2，而过去几年关于沥青路面碳排放的研究大多集中于建设或养护阶段4-9。随着“双碳”政策的深入普及与从业人员“节能降耗、绿色低碳”意识的不断强化，沥青路面全寿命周期碳排放开始进入研究者的视线10-13。宋庄庄等14采用全寿命周期评价（LCA）对沥青路面不同阶段的能耗与碳排放清单进行了研究，发现沥青路面使用阶段的环境影响明显高于全寿命周期其他阶段，其能耗与碳排放量占比均达到了90%以上，其余各阶段的能耗与碳排放量占比均不足5%，且路面
12、使用阶段的能耗与碳排放量逐年增长，因此，从节能减排层面考虑，在交通量大的年限应采用较高的养护标准，以提高路面平整度，进一步降低环境影响；刘甲荣等15对比分析了2种典型的永久性沥青路面结构与传统沥青路面结构全寿命周期能耗和碳排放量，发现传统半刚性基层沥青路面结构能耗和碳排放量均较大，而2种典型的永久性沥青路面结构虽然在施工建设期能耗较大，但在养护期几乎实现了结构的“零养护”，且在全寿命周期内能耗和碳排放量比传统沥青路面结构约降低了80%，实现了节约能源、降低碳排放量的目的；张金喜等16以日本40年使用期内每1 km双向4车道和双向2车道沥青路面为例，对道路基础设施不同阶段的碳排放量进行了分析，经
13、计算，得到了沥青路面结构在建设、养护维修和废旧拆除阶段的CO2排放量，结果如图1所示。由图1可知，双向4车道的碳排放量超过1600t，约为双向2车道碳排放量的2.5倍，且碳排放量主要集中在建设阶段和养护维修阶段，占比均高达95%左右。因此，沥青路面全寿命周期碳排放不容忽视，有效地控制和降低碳排放量，实现沥青路面绿色可持续发展，是积极响应国家“双碳”政策的重要体现。近年来，有不少学者从新材料、新工艺、新技术等方面对沥青路面绿色可持续发展进行了相关研究，并取得一定的研究成果。2沥青路面固废利用技术固废利用技术是指采用物理、生物、化学等综合图140年使用期内沥青路面不同阶段CO2排放量Fig.1 C
14、O2emissions of asphalt pavement in different stagesduring its service life of 40 years卢青兵等：“双碳”背景下沥青路面绿色可持续发展研究进展43Journal of Municipal Technology第41卷处理手段，对矿业、建筑、工业、农业等生产活动和居民生活产生的固体废弃物进行加工，并作为组分或替代组分加入到建筑材料中，进而形成新材料的技术。该技术可化害为利、变废为宝，既能减少废弃物的排放量和环境污染，也能实现沥青路面绿色可持续发展。2.1废旧轮胎再利用目前，我国废旧轮胎年产量超过2 000万t，位
15、居全球第一，但我国废旧轮胎的回收利用率仍较低，与发达国家超过90%的回收利用率相比，仍具有很大的提升空间17。废旧橡胶是一种易燃、极难天然降解的高分子弹性材料，大面积堆放不仅占用土地，还容易滋生蚊虫细菌、污染环境、诱发火灾。因此，对废旧轮胎进行回收再利用，既可以缓解环境压力、减少污染，也可以实现固体废弃物的有效回收利用。目前，废旧轮胎在道路工程中的应用主要涉及橡胶沥青制备和路基土加筋2个方面。轮胎橡胶具有出色的弹性与黏性性质，而且含有大量可改善沥青品质的高分子聚合物（如图2所示），因而将废旧轮胎磨成特定规格的橡胶粉，并用于道路石油沥青的改性，在实现废物再利用的同时，可明显改善沥青路面低温抗裂性
16、、高温稳定性、耐久性等路用性能18-19，还能降低改性沥青的生产成本，因而具有显著的社会效益、经济效益与环境效益20-21。由于在相同条件下橡胶沥青的黏度明显高于基质沥青，因而橡胶沥青需要较高的施工温度，为达到更进一步的节能降耗效果，有研究人员22-23将橡胶沥青与温拌沥青技术相结合，将降黏减阻温拌剂应用于橡胶沥青中，改善了橡胶沥青混合料的施工和易性；Oliveira等24研究发现某些化学温拌剂能使橡胶沥青混合料的拌和温度下降30，同时对其力学性能的影响可以忽略；Wang等25通过分析橡胶沥青技术研究现状，认为温拌橡胶沥青是一种有望得到快速推广应用的新型环保沥青路面材料。除此之外，由于橡胶具有良好的韧性和强度，且不易腐蚀、稳定性好，因而废旧轮胎可作为路基土较理想的加筋材料，在增强下部路基土抗剪强度的同时，还可以提高路基的整体性，促进下部路基均匀受力，减小面层厚度17。2.2工业矿渣再利用工业矿渣废弃物是工业领域中产生的存在严重环境污染和安全隐患的固体废弃物，主要包括粉煤灰、钢渣、尾矿、煤矸石、冶炼渣、工业副产石膏和赤泥等，如处理不善，将导致严重的资源浪费和环境问题。道路基础设施建设对矿