CN117125925A - 一种废弃风电叶片作为沥青筑路材料的双效应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及固废处理技术领域，公开了废弃风电叶片作为沥青筑路材料的双效应用方法。该方法包括以下步骤：(1)将废弃风电叶片的轻木和芯材去除，得到回收风电叶片；(2)将回收风电叶片进行粉末化处理并过筛，将筛得的粒径≤0.3mm的风电叶片粉末用作沥青改性剂，将筛得的粒径大于0.3mm且小于等于2.36mm的风电叶片颗粒作为叶片集料制备沥青混合料。该方法可有效解决当前退役风电叶片堆积量大、回收效率低以及增值应用难等问题。
Description
技术领域
本发明涉及固废处理技术领域，具体涉及一种废弃风电叶片作为沥青筑路材料的双效应用方法。
背景技术
我国的风电产业的规模化发展是从2004年开始的，根据初步市场调研，截止到2019年年底，全国撞击规模达到2.09亿千瓦，风机台数约13万台左右，风机千瓦的叶片复合材料用量基本在15公斤左右，复合材料的用量高达350 400万吨，服役寿命一般为20 25年。随着风能产业的快速发展，到2025年，我国退役叶片将达8112吨，而在2025年之后，退役叶片总量将迅猛增长，2028年退役总量预计将达412784吨，2029年更是预计高达约715664吨，因此如何有效处置退役风电机组废弃物成为亟待解决的问题。
由于风机叶片是一种热固性的玻璃纤维增强树脂聚合物(GFRP)复合材料，其主要特点就是不可生物降解、耐高温、耐腐蚀等，故采用堆放、填埋和焚烧等简单的处理方式，已不能满足国家对于环保与资源化利用等重大政策要求。为充分实现风机叶片的资源化再生利用，国内外已有一些公司和研究人员将其回收应用于不同领域，如丹麦某公司通过设计、剪裁等方式将回收叶片制成自行车棚；荷兰某公司将其设计成为了游乐池；我国某公司将叶片粉末化后用于3D打印，增材制造为一些低强度要求的构造物；我国某高校研究人员也尝试将叶片粉末化后用于墙板制造。尽管这些回收利用方式均展现出了明显的社会价值，但其仍然存在消耗量小、附加值低的应用痛点，很难实现大规模增值化应用。目前，退役风电叶片的回收方法主要有热回收、化学回收与机械回收等主流形式，但根据其不溶不熔、模量高等物化特性，机械破碎的处理方式绝对是工程应用上最简单可行的回收方式之一。
随着在我国未来几年里风机叶片的大规模持续性退役，其回收处理市场将迎来高峰并维持很长时间，退役叶片的综合处置问题将逐步常态化。根据国内的研究状况来看，现阶段退役叶片并没有很好的处理解决方案，其大规模高质化消耗是目前存在的突出问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的废弃风电叶片很难实现大规模增值化应用的问题，提供一种废弃风电叶片的双效应用方法以及制备改性沥青和沥青混合料的方法，该方法可有效解决当前退役风电叶片堆积量大、回收效率低以及增值应用难等问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种废弃风电叶片作为沥青筑路材料的双效应用方法，该方法包括以下步骤：
(1)将废弃风电叶片的轻木和芯材去除，得到回收风电叶片；
(2)将回收风电叶片进行粉末化处理并过筛，将筛得的粒径≤0.3mm的风电叶片粉末用作沥青改性剂，将筛得的粒径大于0.3mm且小于等于2.36mm的风电叶片颗粒作为叶片集料制备沥青混合料。
优选地，在步骤(1)中，所述废弃风电叶片中玻璃纤维的含量＞70重量％。
优选地，所述方法还包括通过所述沥青改性剂制备改性沥青，具体为：将改性剂与熔融态的基质沥青进行机械共混，其中，所述改性剂含有所述沥青改性剂和可选的SBS改性剂。
优选地，所述改性剂与所述基质沥青的用量的重量比为(1-10):100。
优选地，所述沥青改性剂和所述SBS改性剂的用量的重量比为(2-6):1。
优选地，所述机械共混的条件包括：温度为150-210℃，时间为100-300min。
优选地，所述方法还包括通过所述集料制备沥青混合料，具体为：将所述叶片集料、石灰石集料和矿粉预热，然后将预热后的叶片集料、石灰石集料和矿粉与熔融态的沥青进行混合，其中，所述沥青为所述改性沥青和/或基质沥青。
优选地，所述沥青的重量与所述叶片集料、所述石灰石集料和所述矿粉的总重量之比为(4-6):100。
优选地，所述叶片集料、所述石灰石集料和所述矿粉的预热条件包括：温度为170-210℃，时间为1-8h。
优选地，所述熔融态的沥青的制备过程包括：将所述沥青在165-190℃下加热至熔融态。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明提供的废弃风电叶片的双效应用方法，是一种绿色无害、能规模化开发和资源化利用的退役风机叶片回收方案，具有显著的经济效益与工程价值，环境效益、经济效益、社会效益巨大。本方法使用退役风电叶片为主要原料既制备了用于沥青筑路的沥青改性剂，又制备了沥青混合料的集料，实现了退役风电叶片的双效利用，一举两得，实现废弃风电叶片的规模化开发和资源化利用。同时，制得的沥青改性剂的使用可以减少SBS改性剂的使用，制得的集料替代传统的玄武岩骨料在沥青混合料中的使用，能显著降低道路建设施工中所产生的经济成本。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种废弃风电叶片的双效应用方法，该方法包括以下步骤：
(1)将废弃风电叶片的轻木和芯材去除，得到回收风电叶片；
(2)将回收风电叶片进行粉末化处理并过筛，将筛得的粒径≤0.3mm的风电叶片粉末用作沥青改性剂，将筛得的粒径大于0.3mm且小于等于2.36mm的风电叶片颗粒作为叶片集料制备沥青混合料。
所述废弃风电叶片中主要含有玻璃纤维、树脂、PVC芯材和轻木，为了实现本发明所述的双效应用，对废弃风电叶片进行处理前，需要先将废弃风电叶片中的轻木部分和PVC芯材去除。
在本发明所述的双效应用方法中，将废弃风电叶片中的特定成分进行粉末化处理和筛分后，分别将特定的小粒径(≤0.3mm)的风电叶片粉末和特定的大粒径(大于0.3mm且小于等于2.36mm)的风电叶片颗粒作为沥青筑路的沥青改性剂和制备沥青混合料的小粒径集料，实现废弃风电叶片的规模化开发和资源化利用。
在本发明中，粉末化处理和过筛可以采用常规的装置按照常规的方法进行操作，也可以按照自主研发的方法进行粉末化处理和过筛，只要能够分别得到粒径≤0.3mm的风电叶片粉末和粒径大于0.3mm且小于等于2.36mm风电叶片颗粒即可。在具体操作中，将回收风电叶片进行粉末化处理后，过2.36mm筛网，取筛下物；然后过0.3mm筛网，取筛下物，得到粒径≤0.3mm的风电叶片粉末，取筛上物，得到粒径大于0.3mm且小于等于2.36mm风电叶片颗粒。
在一些优选实施方式中，在步骤(1)中，所述废弃风电叶片中玻璃纤维的含量＞70重量％。
进一步地，所述方法还包括通过所述沥青改性剂制备改性沥青，具体为：将改性剂与熔融态的基质沥青进行机械共混，其中，所述改性剂含有所述沥青改性剂(即粒径≤0.3mm的风电叶片粉末)和可选的SBS改性剂。
在本发明中，所述沥青改性剂可以单独使用，也可以与SBS改性剂复配。本文中，所述SBS改性剂为本领域熟知的改性剂，可以通过商购得到。
为了得到满足路用要求的改性沥青，需要合理控制所述改性剂与所述基质沥青的用量比。在一些优选实施方式中，所述改性剂与所述基质沥青的用量的重量比可以为(1-10):100。
当所述改性剂为前文所述的沥青改性剂(即粒径≤0.3mm的风电叶片粉末)与SBS改性剂复配时，优选情况下，所述沥青改性剂和所述SBS改性剂的用量的重量比可以为(2-6):1。
在一些具体实施方式中，所述机械共混的温度可以为150-210℃，所述机械共混的时间可以为100-300min。
在优选实施实施方式中，所述机械共混的步骤为：
1)通过高速剪切设备进行高速搅拌，剪切速率为2500-4000r/min，搅拌时间为40-60min，搅拌温度为150-210℃；
2)通过低速剪切设备进行低速搅拌，剪切速率为200-1500r/min，搅拌时间为60-240min，搅拌温度为150-210℃。
进一步地，所述方法还包括通过所述叶片集料制备沥青混合料，具体为：将所述叶片集料(即粒径大于0.3mm且小于等于2.36mm风电叶片颗粒)、石灰石集料和矿粉预热，然后将预热后的叶片集料、石灰石集料和矿粉与熔融态的沥青进行混合，其中，所述沥青为所述改性沥青(即前文所述的通过所述沥青改性剂制备的改性沥青)和/或基质沥青。
在沥青混合料中，集料包括大粒径集料和小粒径集料，集料的组成根据沥青混合料的具体类型而定。在本发明中，可以按照公路路面AC型密级配沥青混合料但不限于AC型密级配沥青混合料进行设计沥青混合料的配比。常规的石灰石集料作为大粒径集料，而本发明所述的叶片集料(即粒径大于0.3mm且小于等于2.36mm风电叶片颗粒)可以用作小粒径集料。
在具体的实施方式中，所述矿粉的粒径和所述石灰石集料的粒径可以参照本领域制备不同种类沥青混合料时所采用的所述矿粉和所述石灰石集料的粒径，在此不再赘述，例如可以参照标准JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》。
通过所述叶片集料制备沥青混合料的过程中，所述沥青可以为常见的基质沥青，也可以为本发明前文所述的通过所述沥青改性剂制备的改性沥青；优选情况下，所述沥青为本发明前文所述的改性沥青。
在优选实施方式中，所述沥青的重量与所述叶片集料、所述石灰石集料和所述矿粉的总重量之比可以为(4-6):100，例如可以为4:100、4.5:100、5:100、5.5:100或6:100。
在更优选的实施方式中，所述矿粉的用量占所述叶片集料、所述石灰石集料和所述矿粉总重量的4-6重量％，例如可以为4重量％、4.5重量％、
5重量％、5.5重量％或6重量％。
在更优选的实施方式中，所述叶片集料的用量占所述叶片集料、所述石灰石集料和所述矿粉总重量的18-25重量％，例如可以为18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％或25重量％。
在一些具体的实施方式中，制备沥青混合料的方法具体包括：先将所述叶片集料、石灰石集料和矿粉进行预热，将沥青预热至熔融态；再依次将熔融态的沥青与矿粉加入叶片集料、石灰石集料中拌和，得到沥青混合料。
在优选实施方式中，所述叶片集料、所述石灰石集料和所述矿粉的预热温度可以为170-210℃，所述叶片集料、所述石灰石集料和所述矿粉的预热时间可以为1-8h。
在优选实方式中，所述熔融态的沥青的制备过程包括：将所述沥青在165-190℃下加热至熔融态。
在一些更为优选的实施方式中，制备沥青混合料的方法具体包括：
S1、预热后的叶片集料和石灰石集料在180-195℃的温度下拌和5-25s；
S2、将熔融态的沥青加入所述叶片集料、石灰石集料中继续拌和10-60s；
S3、将预热后的矿粉加入沥青、叶片集料和石灰石集料的混合物中拌和60-300s，得到沥青混合料。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
以下实施例和对比例中，废弃风电叶片来自于国内某风场退役下来的叶片；所使用的基质沥青为国内某公司提供的70号基质沥青，石灰石集料为国内某厂提供的石灰岩碎石，矿粉为国内某厂提供的石灰岩细粉。
实施例1
粉末化处理、过筛：
将玻璃纤维含量为75重量％的废弃风电叶片的轻木和芯材去除，得到回收风电叶片，然后将回收风电叶片进行粉末化处理并过筛，将筛得的粒径≤0.3mm的风电叶片粉末用作沥青改性剂，将筛得的粒径大于0.3mm且小于等于2.36mm的风电叶片颗粒作为叶片集料制备沥青混合料。
改性沥青的制备：
将2000g基质沥青加热进行熔融，熔融温度为170℃，时间为70min，然后将40g沥青改性剂加入到熔融态的基质沥青中，先在170℃下采用高速剪切设备进行机械共混，剪切速率为3000r/min，高速搅拌60min，随后，转移至低速剪切设备中继续在170℃下搅拌3h，剪切速率为500r/min，确保沥青改性剂在基质沥青中充分的分散或溶解溶胀，最后，得到改性沥青。
沥青混合料的制备：
按照公路路面AC型密级配沥青混合料，称取相应尺寸的叶片集料、石灰石集料与矿粉共计20kg(其中，叶片集料含量为22重量％、矿粉含量为5重量％)，置于180℃烘箱内预热3h，将上述制备的1kg改性沥青在170℃下加热至熔融态；然后，将预热后的叶片集料、石灰石集料加入到185℃的搅拌锅中拌和10s后，加入熔融态的改性沥青到搅拌锅中继续拌和20s；最后，加入预热后的矿粉继续进行拌和，待90s后停机下料，得到沥青混合料。
实施例2
粉末化处理、过筛：
将玻璃纤维含量为80重量％的废弃风电叶片的轻木和芯材去除，得到回收风电叶片，然后将回收风电叶片进行粉末化处理并过筛，将筛得的粒径≤0.3mm的风电叶片粉末用作沥青改性剂，将筛得的粒径大于0.3mm且小于等于2.36mm的风电叶片颗粒作为叶片集料制备沥青混合料。
改性沥青的制备：
将2000g基质沥青加热进行熔融，熔融温度为170℃，时间为70min，然后将60g沥青改性剂加入到熔融态的基质沥青中，先在180℃下采用高速剪切设备进行机械共混，剪切速率为3500r/min，高速搅拌60min，随后，转移至低速剪切设备中继续在180℃下搅拌3h，剪切速率为500r/min，确保沥青改性剂在基质沥青中充分的分散或溶解溶胀，最后，得到改性沥青。
沥青混合料的制备：
按照公路路面AC型密级配沥青混合料，称取相应尺寸的叶片集料、石灰石集料与矿粉共计20kg(其中，叶片集料含量为22重量％、矿粉含量为5重量％)，置于185℃烘箱内预热4h，将上述制备的1kg改性沥青在170℃下加热至熔融态；然后，将预热后的叶片集料、石灰石集料加入到185℃的搅拌锅中拌20s后，加入熔融态的改性沥青到搅拌锅中继续拌和30s；最后，加入预热后的矿粉继续进行拌和，待160s后停机下料，得到沥青混合料。
实施例3
粉末化处理、过筛：
将玻璃纤维含量为85重量％的废弃风电叶片的轻木和芯材去除，得到回收风电叶片，然后将回收风电叶片进行粉末化处理并过筛，将筛得的粒径≤0.3mm的风电叶片粉末用作沥青改性剂，将筛得的粒径大于0.3mm且小于等于2.36mm的风电叶片颗粒作为叶片集料制备沥青混合料。
改性沥青的制备：
将2000g基质沥青加热进行熔融，熔融温度为170℃，时间为70min，然后将80g沥青改性剂加入到熔融态的基质沥青中，先在175℃下采用高速剪切设备进行机械共混，剪切速率为3000r/min，高速搅拌100min，随后，转移至低速剪切设备中继续在175℃下搅拌3h，剪切速率为800r/min，确保沥青改性剂在基质沥青中充分的分散或溶解溶胀，最后，得到改性沥青。
沥青混合料的制备：
按照公路路面AC型密级配沥青混合料，称取相应尺寸的叶片集料、石灰石集料与矿粉共计20kg(其中，叶片集料含量为22重量％、矿粉含量为5重量％)，置于190℃烘箱内预热6h，将上述制备的1kg改性沥青在180℃下加热至熔融态；然后，将预热后的叶片集料、石灰石集料加入到190℃的搅拌锅中拌和15s后，加入熔融态的改性沥青到搅拌锅中继续拌和25s；最后，加入预热后的矿粉继续进行拌和，待100s后停机下料，得到沥青混合料。
实施例4
粉末化处理、过筛：
将玻璃纤维含量为75重量％的废弃风电叶片的轻木和芯材去除，得到回收风电叶片，然后将回收风电叶片进行粉末化处理并过筛，将筛得的粒径≤0.3mm的风电叶片粉末用作沥青改性剂；将筛得的粒径大于0.3mm且小于等于2.36mm的风电叶片颗粒作为叶片集料制备沥青混合料。
改性沥青的制备：
将2000g基质沥青加热进行熔融，熔融温度为170℃，时间为70min，然后将32g沥青改性剂和8g的SBS改性剂加入到熔融态的基质沥青中，先在170℃下采用高速剪切设备进行机械共混，剪切速率为3000r/min，高速搅拌60min，随后，转移至低速剪切设备中继续在170℃下搅拌3h，剪切速率为500r/min，确保沥青改性剂在基质沥青中充分的分散或溶解溶胀，最后，得到改性沥青。
沥青混合料的制备：
按照公路路面AC型密级配沥青混合料，称取相应尺寸的叶片集料、石灰石集料与矿粉共计20kg(其中，叶片集料含量为22重量％、矿粉含量为5重量％)，置于180℃烘箱内预热3h，将上述制备的1kg改性沥青在170℃下加热至熔融状态；然后，将预热后的叶片集料、石灰石集料加入到185℃的搅拌锅中拌和10s后，加入熔融态的改性沥青到搅拌锅中继续拌和20s；最后，加入预热后的矿粉继续进行拌和，待90s后停机下料，得到沥青混合料。
实施例5
粉末化处理、过筛：
将玻璃纤维含量为80重量％的废弃风电叶片的轻木和芯材去除，得到回收风电叶片，然后将回收风电叶片进行粉末化处理并过筛，将筛得的粒径≤0.3mm的风电叶片粉末用作沥青改性剂；将筛得的粒径大于0.3mm且小于等于2.36mm的风电叶片颗粒作为叶片集料制备沥青混合料。
改性沥青的制备：
将2000g基质沥青加热进行熔融，熔融温度为170℃，时间为70min，然后将48g沥青改性剂和12g的SBS改性剂加入到熔融态的基质沥青中，先在170℃下采用高速剪切设备进行机械共混，剪切速率为3500r/min，高速搅拌60min，随后，转移至低速剪切设备中继续在170℃下搅拌3h，剪切速率为800r/min，确保沥青改性剂在基质沥青中充分的分散或溶解溶胀，最后，得到改性沥青。
沥青混合料的制备：
按照公路路面AC型密级配沥青混合料，称取相应尺寸的叶片集料、石灰石集料与矿粉共计20kg(其中，叶片集料含量为22重量％、矿粉含量为5重量％)，置于190℃烘箱内预热4h，将上述制备的1kg改性沥青在170℃下加热至熔融态；然后，将预热后的叶片集料、石灰石集料加入到185℃的搅拌锅中拌和13s后，加入熔融态的改性沥青到搅拌锅中继续拌和25s；最后，加入预热后的矿粉继续进行拌和，待120s后停机下料，得到沥青混合料。
对比例1
按照实施例1的方法实施，不同的是，在步骤(1)中，只将废弃风电叶片的芯材去除，不去除轻木，得到回收风电叶片。
对比例2
按照实施例1的方法实施，不同的是，将筛得的粒径0.3～0.5mm的风电叶片粉末用作沥青改性剂，将筛得的粒径0.6～1.18mm的风电叶片颗粒作为叶片集料制备沥青混合料。
测试例1
软化点：根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0606的试验方法，采用环球法对实施例和对比例中改性沥青进行软化点测试，测试结果如表1所示。具体测试过程：(1)将装有沥青试样的试样环连同试样底板置于装有5℃±0.5℃水的恒温水槽中至少15min；(2)烧杯内注入新煮沸并冷却至5℃的水，水面略低于立杆上的深度标记；(3)将步骤(1)中装有沥青试样的试样环放置在支架中层板的圆孔中，套上定位环后放入烧杯中，并保持水温为5℃±0.5℃。(4)将钢球放在定位环中间的试样中央，立即开动电磁振荡搅拌器，使水微微振荡，并开始加热，使杯中水温在3min内调节至维持每分钟上升5℃±0.5℃；(5)沥青试样受热软化逐渐下坠，至与下层底板表面接触时，立即读取温度。
延度：根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0605的试验方法，采用试验温度5℃、10℃和拉伸速度为5cm/min±0.25cm/min对实施例和对比例中改性沥青进行延展性测试，测试结果如表1所示。具体测试过程：(1)制备延度测试试样，并将其置于10℃水温的延度仪水槽中保温至少1.5h；(2)将试样置于测试区域，去除侧模并固定模端；(3)开启试验进行恒温拉伸，保持设备稳定，记录拉断时的拉伸长度，以cm计。
黏度：根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0625的试验方法，在试验温度135℃下对实施例和对比例中改性沥青进行延展性测试，测试结果如表1所示。具体测试过程：(1)将沥青试样置于黏度试验盛样筒内，并进行保温1.5h；(2)将选择好的转子插进盛样筒的沥青液面中至规定高度，继续保温15min以上；(3)启动黏度测试，观察黏度数值变化，待稳定后读数并记录，测定3次读数的平均值。
表1
| 软化点(℃) | 延度(cm) | 黏度/(135℃,mPa·s) | |
| 实施例1 | 48.3 | 8.6(10℃) | 214 |
| 实施例2 | 48.2 | 8.2(10℃) | 221 |
| 实施例3 | 48.8 | 8.8(10℃) | 224 |
| 实施例4 | 49.5 | 10.1(5℃) | 315 |
| 实施例5 | 50.1 | 12.5(5℃) | 365 |
| 基质沥青 | 47.6 | 16.6(10℃) | 208 |
| 对比例1 | 48.6 | 4.6(10℃) | 255 |
| 对比例2 | 48.9 | 6.2(10℃) | 588 |
从表1可以看出，按照本发明所述的沥青改性剂制备的改性沥青的软化点小幅提高、延度略有降低、黏度略有增加，表明叶片改性剂对沥青高温性能有一定积极作用，不会明显降低沥青的延展特性，同时不会造成改性沥青工作性能的显著影响，能够满足沥青筑路材料的要求。此外，将叶片改性剂与SBS改性剂配合使用(实施例4和实施例5)，不会使改性沥青性能发生劣化迹象，表明叶片改性剂能与SBS改性剂协同使用来提升沥青材料应用性能。
测试例2
浸水马歇尔稳定度测试方法：根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)中T 0709的试验方法进行测试，结果如表2所示；
动稳定度测试方法：根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0719的试验方法进行测试，结果如表2所示；
最大弯拉应变测试方法：根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0715的试验方法进行测试，其测试温度为-10℃，结果如表2所示。
表2
通过表2的结果可以看出，将本发明所述沥青改性剂和叶片集料用于沥青混合料后，浸水马歇尔残留稳定度明显提升，沥青混合料的浸水马歇尔残留稳定度均满足路用要求(≥80％)，路面水稳定性增强。同时，其沥青混合料动稳定度也明显超过标准要求的1000次/mm，表明废弃叶片作为改性剂和集料双效使用时均能提升沥青混合料的高温稳定性。此外，沥青混合料的最大弯拉应变略有增大，表明废弃叶片作为改性剂和集料时不会对沥青混合料的低温弯曲性能造成影响。可见，采用本发明所述沥青改性剂和叶片集料制备的沥青混合料具有良好的路用性能。
测试例3成本对比
为分析废弃风电叶片制得的沥青改性剂在道路工程材料中应用所产生的经济效益，采用常用于沥青路面质量提升的SBS改性剂作为比较对象。
表3废弃风电叶片制备的沥青改性剂与SBS改性剂之间的成本对比
经分析，利用废弃风电叶片制备改性沥青的技术方案具有显著的经济效益：沥青改性剂的使用可以减少SBS的使用，较大程度降低道路建设施工中所产生的经济成本。
由表3可知，采用0.3mm以下粒径的废弃风电叶片来制成沥青改性剂，用以对沥青实施改性，其预计单价为1615元/吨。相较于SBS改性剂(15800元/吨)而言，沥青改性剂所获利润达14185元/吨，表现出明显盈利式的增值应用，具有显著的经济效益与工程价值。
针对上述成本分析，假设铺设1公里双向四车道(长1000m×宽12m×厚0.17m＝2040m3)的沥青路面，按照工程常用配合比，其大致需要5140.8吨的沥青混合料，改性剂则需要11.75吨。鉴于此，使用SBS需要支出约18.57万元，而沥青改性剂则只需支出约1.89万元，利润可达约16.68万元。
总体而言，利用废弃风电叶片制备改性沥青及改性沥青混合料，可产生显著经济效益，能较大程度实现其大量消耗的目标，是资源化利用和环境效益的有效途径。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种废弃风电叶片作为沥青筑路材料的双效应用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将废弃风电叶片的轻木和芯材去除，得到回收风电叶片；
(2)将回收风电叶片进行粉末化处理并过筛，将筛得的粒径≤0.3mm的风电叶片粉末用作沥青改性剂，将筛得的粒径大于0.3mm且小于等于2.36mm的风电叶片颗粒作为叶片集料制备沥青混合料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述废弃风电叶片中玻璃纤维的含量＞70重量％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过所述沥青改性剂制备改性沥青，具体为：将改性剂与熔融态的基质沥青进行机械共混，其中，所述改性剂含有所述沥青改性剂和可选的SBS改性剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述改性剂与所述基质沥青的用量的重量比为(1-10):100。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述沥青改性剂和所述SBS改性剂的用量的重量比为(2-6):1。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述机械共混的条件包括：温度为150-210℃，时间为100-300min。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过所述叶片集料制备沥青混合料，具体为：将所述叶片集料、石灰石集料和矿粉预热，然后将预热后的叶片集料、石灰石集料和矿粉与熔融态的沥青进行混合，其中，所述沥青为所述改性沥青和/或基质沥青。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述沥青的重量与所述叶片集料、所述石灰石集料和所述矿粉的总重量之比为(4-6):100。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述叶片集料、所述石灰石集料和所述矿粉的预热条件包括：温度为170-210℃，时间为1-8h。
10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述熔融态的沥青的制备过程包括：将所述沥青在165-190℃下加热至熔融态。
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