南水北调渠顶彩化施工中低碳环保技术应用

2015-08-19杨慧丽河南水利与环境职业学院

河南水利与南水北调 2015年13期

□杨慧丽（河南水利与环境职业学院）

0 引言

南水北调中线工程渠道全长1104km，占工程总长度的77%。因其工程担负着优化水资源时空配置，解决沿线农田灌溉，饮用水资源短缺的生态环境问题，部分渠道近城市或穿城而过。因此南水北调渠顶沿线道路的设计，材料，施工等不仅要满足渠道正常交通运行，安全等需要，还将对渠道沿线的绿化美化有着深远的影响。

长期以来，城市道路的路面只有灰色的水泥路面和黑色的沥青路面，在繁华纷呈的大千世界中显得单调而无味。目前彩色沥青在我国已经进入推广阶段，多个城市已尝试采用彩色沥青混凝土铺设城市道路，如上海、北京、天津、长沙、沈阳和厦门等城市。利用新技术在南水北调渠顶采取彩化措施是一种大胆尝试，我们必须考虑施工过程对环境的即时和长期影响。

1 温拌彩色沥青技术应用

目前通常的彩色沥青路面施工工艺与一般沥青施工工艺基本是相同的，不同之处是各工艺路线上所加工的材料发生了变化，填充料改为颜料，骨料改为彩色石子，结合料改为半透明的胶结料，经过传统的工艺加工成彩色沥青混合料。彩色沥青混合料有多种颜色，但一般以红色、黄色、绿色为主，骨料可以用石灰岩、玄武岩、辉绿岩、花岗岩等彩色石料。

1.1 彩色沥青温拌技术

所谓温拌沥青混合料(WarmMixAsphalt，简称WMA)，就是通过一定的技术措施，使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工，同时保持其不低于HMA的使用性能的沥青混合料技术，也称为温拌沥青技术。结合在南水北调渠顶施工当中最突出的优点在于：减少有害气体以及粉尘的排放量，降低环境污染，改善工人工作环境质量。单位混合料成品的燃油消耗减少，本身就会显著降低拌和过程当中的有害气体和温室气体的排放。由于拌和温度的下降，沥青混合料在拌和到现场压实的整个过程中产生沥青烟雾粉尘污染均会明显减少。在摊铺过程中，基本可以实现无烟尘作业。工人劳动条件显著改善，沥青路面对工人健康损害减轻；同时，混合料拌和沥青路面作业对道路沿线居民的生理影响也显著减少。

表1 浅色粘结料技术指标要求表

采用彩色温拌沥青技术，可使二氧化碳排放减少46%,一氧化碳减少约2/3,二氧化硫减少40%,氧化氮类气体减少近60%，而摊铺时产生的有毒的“沥青烟”，能减少达80%，这在很大程度上保护了环境和施工技术人员的身体健康。

1.2 彩色微表处

为了在施工当中彻底的采用低碳技术，经过研发提出采取彩色微表处技术进行施工。其核心技术包括以下两个方面。

1.2.1 制备浅色粘结材料。浅色粘结材料需要满足重交道路石油沥青技术要求，见表1。

1.2.2 将浅色粘结材料乳化成水性材料，同时根据路面色彩情况加入不同颜料。其他拌合摊铺技术与微表处施工工艺完全相同。该技术的核心是采取慢裂快凝乳化剂复配技术将浅色粘结材料乳化成水性材料，同时根据路面色彩情况加入不同颜料，也可以提前将颜料加到皂液当中，添加的颜料可以为市场上购买的氧化铁红、铁酸锌、钴蓝、钛铬绿之一，其中的氧化铁红呈红色；浅铬黄，呈黄色；钴蓝呈蓝色；钴钛绿呈绿色；颜料的加入量要根据路面色彩情况进行比对试验确定，一般占浅色粘结材料量的5‰左右。

该技术的最大特点是工艺简单、易于推广，特别适合沥青生产单位和微表处施工单位采用。

2 彩色路面施工对环境影响的评价

重点评价彩色沥青路面渗出水对道路周边植被生长的影响。本试验对南水北调渠内水与渗出水进行重金属离子定量分析对比，并分别选择南水北调渠内水和彩色沥青试件浸出液作为植物浇灌水，采用浇灌植物法研究彩色沥青路面对植物生长的影响。

2.1 南水北调许昌段渠内水与渗出水重金属离子定量分析对比

检测方法采用GB3838-2002标准。检测结果见表2。

通过对比分析，我们可以认为经过彩色微表处施工成型后的路面不会增加重金属离子的渗出，对环境没有任何影响。

2.2 浇灌植物法试验过程及结果分析

2.2.1 试验过程

一是培养一系列的三叶草备用；二是将制备彩色沥青马歇尔试件或者彩色微表处6mm厚试膜晾干；三是将试件浸泡于定量的水中，浸泡1d后收集浸出液。其中水的量为265ml，相当于一个地区大约一次降雨量为15mm（中雨）降雨的雨量；四是将试件在室温下晾干，1天后将试件继续浸泡在定量的水中，浸泡后收集浸出液。如此循环，收集5次浸出液；五是取渠内水备用；六是分别使用渠内水和试件浸出液浇灌生长旺盛的三叶草，每天的浇灌量为5ml，分两次浇灌；七是每天观察三叶草的生长情况，并拍照记录。