论文总字数：41822字

摘 要

水泥混凝土作为公路领域常见的路面修建材料，从生产加工到投入使用全过程，其能源需求量以及对应产生的气体排放量都非常庞大。与此同时，国内对于水泥路面建设的工程量逐年递增，故而在节能减排的发展目标要求下，分析其社会综合效益显得十分重要。

本文通过对原材料生产、水泥混凝土生产和现场施工这三个阶段入手，以资源能源消耗量以及气体排放量作为研究对象，通过参考有关大量研究数据和引用机械运营参数，对各流程中所涉及到的设备使用、材料运输等各环节进行分析，进而计算出了每个阶段的累计计算结果，对有关物料消耗和能源投入以清单统计的形式加以列举。其中能源消耗主要以电力、柴油为主，而三大类温室气体中也以二氧化碳排放为主，占幅接近99%。

在计算结果确定的基础上，本文进一步对拌合站以及料场位置的选取进行优化选择。在满足运输环节气体排放总量最小的原则下，其中拌合站的确定根据施工便道的有无可分为第一类模型和第二类模型，而料场的确定需要结合有关政策措施和地理条件。由于江苏省内限制开采的明令要求，这将直接导致原材料运距增大，且在此环节产生的气体排放比例和总量也都将明显增大。所以对料场开采的限制应统筹全社会的综合效益，如此才能为道路建设行业进行节能减排综合治理给予相应的研究指导，有效地促进推动可持续发展。

关键词：水泥混凝土；能耗；气体排放；运距

Comprehensive Benefits of Cement Pavement

Energy Conservation

Abstract

Cement concrete as a major road construction materials of road areas, during the process from production and processing to put into use, resource, energy consumption and carbon emissions are great. At the same time, domestic cement for road construction works volume increased year by year, and therefore in the development of energy conservation objectives and requirements, analysis of its social benefits is very important.

Based on the production of raw materials, cement concrete production, site construction these three stages, resource energy consumption and gas emissions as research subjects, through extensive research data and information about the mechanical operation parameters cited, the paper analyses each process involved equipment, material handling and other aspects, then calculate the accumulative calculation results of each stage, input in the form of a list statistics list about the material consumption and energy. Energy consumption is mainly electricity, diesel fuel, while the proportion of carbon dioxide emissions of greenhouse gases in the three categories are also the most, nearly 99%.

On the basis of the calculation results to determine, this article further optimize the selection of mixing station and yard location choice. In total transport links emissions to meet the minimum under the principle, according to the construction of access roads to determine the presence or absence, mixing station can be divided into first and second class model class model, and raw material extraction need to consider policy measures and geographical conditions. Due to limitations in Jiangsu Province mining explicitly requested, which will directly lead to haul raw materials increases, the proportion and total number of gas emissions from transport will also be significantly increased. Therefore restrictions on raw materials mining should co-ordinate the overall efficiency of the whole society, it can only do so to provide reasonable guidance to the road construction industry research, promote energy conservation, truly sustainable development.

Keywords: cement concrete; energy; gaseous emission; transport distance

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪 论 1

1.1 引言 1

1.2 文献综述 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 3

1.2.3 研究状况综合评价 4

1.3 研究内容 5

1.4 研究方法 5

第二章 排放量计算 7

2.1 CO₂的排放量计算 7

2.1.1 碳酸盐分解的二氧化碳排放 7

2.1.2 能源使用的二氧化碳排放 8

2.1.3 能源生产的二氧化碳排放 8

2.2 NO_x的排放量计算 9

2.2.1 能源使用的氮氧化物排放 9

2.2.2 能源生产的排放量计算 10

2.3 CH₄的排放量计算 10

2.3.1 矿井瓦斯的排放量计算 10

2.3.2 能源生产的排放量计算 10

2.4 本章小结 11

第三章 原材料生产过程能耗排放 12

3.1 集料生产过程中能耗排放分析 12

3.1.1 排放源分析 12

3.1.2 排放清单计算 13

3.2 水泥生产过程中能耗排放分析 14

3.2.1 排放源分析 14

3.2.2 排放量计算 17

3.3 本章小结： 18

第四章 水泥混凝土生产加工能耗排放 19

4.1 气体排放源分析 19

4.1.1 水泥混凝土原材料运输 19

4.1.2 水泥混凝土拌和 20

4.1.3 水泥混凝土运输 22

4.2 生产加工能耗排放计算 24

4.3 能耗排放清单 27

4.3.1 原材料消耗清单 27

4.3.2 能源消耗清单 27

4.3.3 气体排放清单 28

4.4 本章小结： 29

第五章 现场施工过程能耗排放分析 30

5.1 气体排放源分析 30

5.2 气体排放量计算 32

5.3 能耗排放清单 34

5.3.1 气体排放计算 35

5.3.2 现场施工过程中能耗气体排放清单 35

5.4 本章小结 37

第六章 拌合站的位置选取研究 38

6.1 道路施工拌合站选址模型的建立 38

6.2 第一类公路工程拌合站选址模型的构建 38

6.3 第二类公路工程拌合站选址模型的构建 40

6.4 本章小结 42

第七章 砂石料场位置的选取 43

7.1 国内砂石资源开发利用现状 43

7.2 江苏省内砂石料场法规政策 44

7.3 能耗排放综合效益分析 45

7.4 本章小结 51

第八章 结论与展望 52

8.1主要结论 52

8.2 需要进一步研究的问题 53

参考文献： 54

致 谢 56

绪 论

引言

2010年10月《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》中提出面对日趋强化的资源环境约束，必须增强危机意识，树立绿色、低碳发展理念，以节能减排为重点，健全激励和约束机制，加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，增强可持续发展能力。而在2007年，交通部即已明确提出转变交通发展方式、节约利用资源、推进节能减排、促进环境保护，建设生态文明四点要求。由此也深刻表明国家对于未来交通行业环境协调可持续发展的努力和决心。

当然在交通行业整个领域当中，有关道路建设部分一直占有重要的比重。20世纪70年代中期，交通运输发展加快，部分干线公路、城市道路以及厂矿道路为提高承载能力，相继使用水泥混凝土路面结构。随后，针对路面各方面存在的问题，开展系统而具有规模的科学研究，从而在我国形成了关于水泥混凝土路面结构的整套技术。而在改革开放以后，国家基础设施建设迎来了全新的高峰期，水泥路面的建设也伴随着发展的浪潮实现了突飞猛进的发展。国家以接近年平均110km的铺筑量迅速完成各个行政区划范围内的水泥道路建设运营。

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