表面活性剂泡沫温拌再生沥青路面的生命周期碳排放动态评估与经济效益分析

针对传统热再生沥青路面高能耗高排放问题，研究人员通过整合动态生命周期评价(DLCA)与生命周期成本分析(LCCA)，构建了含不确定性评估的量化模型。研究发现表面活性剂泡沫温拌再生沥青(SFWRAP)较热再生工艺减少碳排放922.34 t-CO2-eq，成本降低24.01%，动态模型较静态模型碳排放降低1.08%，为低碳道路建设提供了数据支撑。

　　

随着经济快速发展，沥青路面因其行车舒适性和可回收特性成为主流道路形式。然而传统热拌沥青(HMA)需155-170°C高温施工，不仅能耗高，其全生命周期空气污染物排放量达汽车尾气的两倍。更棘手的是，现有冷拌沥青(CMA)因强度不足难以推广，而温拌沥青(WMA)虽能降低30°C施工温度，但添加表面活性剂可能带来新的环境经济负担。在此背景下，江西省交通运输厅科技项目的支持下，研究人员对表面活性剂泡沫温拌再生沥青路面(SFWRAP)展开了系统研究。

研究团队创新性地将动态生命周期评价(DLCA)与生命周期成本分析(LCCA)结合，引入动态消耗、动态基础清单数据和动态特征化因子三大要素，采用蒙特卡洛模拟量化不确定性。以上湾高速公路1000米试验段为对象，对比分析了SFWRAP与传统工艺的全生命周期表现。

关键技术方法
通过建立动态GWP量化模型，设置评估时间(TE)与时间范围(TH)双时间参数；采用DyPLCA网络平台实现动态清单自动化分析；运用40%再生沥青路面(RAP)比例，结合表面活性剂泡沫技术降低施工温度；通过概率分布函数处理12类动态参数的不确定性。

环境与经济效益模型
动态模型显示，SFWRAP碳排放较热再生工艺降低912.39 t-CO₂-eq，其中材料生产阶段减排贡献达77-87%。蒙特卡洛模拟验证模型偏差仅0.8225%，证实了动态参数引入的必要性——当TE设为20年时，静态模型会高估59.7%的全球变暖潜能(GWP)。

案例背景
在江西上湾高速养护工程中，SFWRAP采用6cm AC-20中间层+4cm改性AC-13面层结构。动态监测表明，其施工温度较HMA降低28.5°C，RAP利用率达40%，且路用性能完全达标。

结论
研究证实：1）SFWRAP具有显著低碳优势，动态模型较静态模型碳排放降低1.08%；2）经济性突出，总成本较HMA和热再生工艺分别降低24.01%和4.88%；3）时间效应显著，忽略动态参数会导致GWP评估失真。该成果发表于《Environmental Impact Assessment Review》，为交通领域"双碳"目标实现提供了关键技术支撑。

讨论
该研究首次将全动态DLCA应用于沥青路面系统，突破传统LCA时空静态局限。特别是提出的双时间参数模型，有效解决了碳排放延时效应量化难题。研究不仅验证了表面活性剂泡沫技术的环境经济双重效益，更为基础设施生命周期评价建立了新范式。未来可进一步探索不同气候区与交通荷载下的动态响应规律，优化时间参数选择标准。