综述：废弃塑料、报废轮胎橡胶以及生物衍生油脂的升级利用在循环型沥青路面中的应用：一项系统评价

《Green Technologies and Sustainability》：Upcycling of waste plastics, end-of-life tire rubber, and bio-derived oils for circular asphalt pavements: A Systematic review

中国公路沥青路面中废物升级技术的系统综述：通过系统回顾3654篇文献和170篇同行评审研究，本文提出升级（upcycling）作为将废物转化为高性能沥青添加剂的创新范式，并对比了回收（recycling）和升级的本质差异。研究重点分析了三类废物的升级应用：1）塑料通过化学改性（如PET热解共聚）提升沥青高温稳定性和抗老化性能；2）废旧轮胎橡胶经微波解聚、超临界CO2处理等先进技术增强相容性，解决传统再生胶储存稳定性问题；3）生物基油经环氧化、酯交换等工艺改善沥青低温抗裂性和氧化稳定性。研究揭示升级技术可使沥青混合料碳足迹降低54.5%，但面临术语混淆、标准缺失、预处理成本高等障碍。建议从教育体系改革（嵌入升级思维）、采购政策优化（纳入全生命周期评估）、技术标准制定（区分回收与升级）三方面推动产业化。

　　在现代基础设施建设中，沥青作为主要的铺装材料，其应用范围广泛，涵盖了高速公路、停车场和机场跑道等关键区域。然而，随着全球对可持续发展的关注日益增加，沥青行业正面临前所未有的挑战。这些挑战包括日益严格的温室气体（GHG）减排要求，以及高质量原始沥青材料资源的逐渐枯竭。为了应对这些问题，研究人员开始探索新的材料处理方式，其中“再利用”（upcycling）作为一种创新性的材料转化策略，正在成为传统回收方法的有力替代。再利用不仅是对废弃物的重新利用，更强调通过加工提升其性能和价值，从而推动材料的持续循环利用。

本研究通过系统文献综述的方式，对当前关于再利用材料在柔性沥青路面中的应用进行了全面分析。文献综述涵盖了3654篇相关研究，其中对170篇同行评审论文进行了深入探讨，旨在明确再利用技术的现状、性能提升以及实施中的障碍。研究重点分析了三种主要的废弃物来源：塑料、废旧轮胎橡胶（ELT）和生物衍生油。这些材料通过创新的处理方法，如塑料-橡胶共聚反应、微波辅助的废旧轮胎脱硫处理，以及通过环氧化和酯化反应对生物油进行化学功能化，能够显著改善沥青混合料的性能。然而，尽管这些技术展现出巨大的潜力，但它们的广泛应用仍受到原料异质性、处理设施投资以及尚未完全符合循环经济理念的法规体系的限制。

再利用的概念不仅改变了材料的使用方式，还对整个沥青行业的可持续性产生了深远影响。传统回收方法往往导致材料性能下降，需要添加新的原始材料以维持其性能，这在一定程度上抵消了环保和经济上的优势。相比之下，再利用通过提升废弃物的性能，使其能够替代或补充现有的沥青改性剂，从而实现更高质量的沥青混合料。再利用不仅有助于减少对新资源的依赖，还能够降低整个生命周期的碳排放，从而支持全球范围内的气候行动目标。

本研究提出，要推动再利用技术在沥青行业中的应用，需要采取三项关键措施。首先，应在现有的规范框架内对再利用术语和测试方法进行标准化，以确保技术的可重复性和一致性。其次，应将循环经济材料科学纳入土木工程课程，培养新一代工程师对再利用概念的理解和应用能力。最后，需要制定新的采购政策，以更好地体现再利用材料在整个生命周期中的环境效益。这些措施将有助于推动再利用从理论研究走向实际应用，使其成为沥青行业可持续发展的核心策略。

再利用不仅是一种技术手段，更是一种思维方式的转变。它强调在材料设计阶段就考虑到其未来的再利用价值，从而在源头减少浪费，提升材料的性能。例如，某些研究已经表明，通过将废旧轮胎橡胶与塑料进行共聚处理，可以创造出性能优于传统SBS改性沥青的新型材料。这些材料不仅能够提高沥青的耐久性和工作性能，还能显著减少对新资源的需求，从而实现更高效的资源利用。此外，通过对生物油进行环氧化或酯化处理，可以提升其与沥青的相容性，减少老化和水分渗透的风险，从而延长路面的使用寿命。

然而，再利用技术的推广仍面临诸多挑战。首先，缺乏现场验证是限制其大规模应用的重要因素。目前大多数关于再利用材料的研究仍局限于实验室环境，尚未在实际工程中得到充分验证。其次，现行的行业标准和规范主要针对传统材料，对于再利用材料的接受度较低，这在一定程度上限制了其在实际施工中的应用。此外，再利用材料的高成本和对特定处理技术的依赖，也使其在经济上难以被广泛采纳。再利用技术的实施还需要考虑公众认知和接受度，以及如何通过教育和宣传提升对这些技术的重视。

为了克服这些障碍，行业需要进行多方面的努力。一方面，应加强基础研究，开发更高效、经济的再利用技术，以降低处理成本并提高材料性能。另一方面，应推动政策改革，建立支持再利用材料应用的法规和标准，为行业提供明确的指导和激励。同时，应加强与相关利益方的沟通，提升他们对再利用技术的认知和接受度，从而促进其在实际项目中的应用。此外，通过生命周期评估（LCA）和采购政策的优化，可以确保再利用材料在长期使用中展现出更好的经济和环境效益。

在教育领域，应将再利用理念纳入土木工程和材料科学课程，培养学生的创新思维和可持续发展意识。这不仅有助于提升未来工程师的专业素养，还能为行业提供更广泛的人才支持。同时，应推动与实践的结合，通过实际项目验证再利用技术的可行性，为行业积累经验并提供数据支持。这将有助于形成一套完整的再利用技术体系，推动其在沥青行业的广泛应用。

总之，再利用技术为沥青行业提供了一种全新的可持续发展路径。通过提升废弃物的性能和价值，再利用不仅有助于减少资源消耗和环境污染，还能推动行业向更加环保和高效的方向发展。然而，要实现这一目标，需要在技术、政策和教育等多个层面进行系统性的改进和创新。只有通过多方面的努力，才能确保再利用技术真正成为沥青行业可持续发展的核心驱动力。