[发明专利]一种钢渣沥青混凝土材料的生态设计方法

说明书

一种钢渣沥青混凝土材料的生态设计方法，属于材料生态设计技术领域。根据生态设计方法的特点，本发明构建了集成性能‑资源消耗‑环境影响评价的钢渣沥青混凝土材料生态设计综合评价模型。本发明分为策划阶段、方案制定阶段、方案验证阶段和实施阶段。包括确定目标材料生态设计的基准与评价目标；通过针对性的关键技术攻关，确定将废渣综合利用、优化组分设计、优化生产工艺的技术方案，通过分析钢渣沥青混凝土材料的性能、资源消耗和环境负荷特点，确定综合评价方案，通过制定环境负荷基础数据的收集计划、系统边界与规范，确定数据收集方案；验证原型方案的可行性，得出综合决策结果，确定最优生态设计方案。

技术领域

本发明属于工业材料生态设计技术领域，具体是指一种钢渣沥青混凝土材料 的生态设计方法。

背景技术

随着社会与企业环保意识的不断提高，生态环境材料的设计与评价基本理论 不断完善，环境问题已经成为产品开发与企业决策时考虑的主要因素之一。节能 环保技术的大量应用不仅缓解了材料生产本身与资源环境的巨大矛盾，而且向下 游行业辐射，通过材料的性能优化促进建筑、交通等部门的节能减排，取得了很 好的成效。开发面向环境友好的材料设计新理论与新方法，通过材料的设计、制 备、回收等一系列环节的技术革新，减低材料产品在整个生命周期中对环境的影 响，是我国经济社会发展、提高产品国际竞争力的重要措施与内在需求。

传统研究中，以工业废弃物钢渣为主要原料设计制备的钢渣沥青混凝土材料， 在性能、资源消耗以及环境影响等方面指标缺乏定量化结果，决策者难以把握采 用废弃物制备沥青混凝土材料的技术、经济与环境的可行性和科学性。因此，运 用全生命周期生态设计理论，通过组分设计与制备工艺等关键技术研究，并综合 考虑材料性能与环境影响的关联性，设计制备出低环境负荷、高性能的钢渣沥青 混凝土材料具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺失或不足，对我国钢渣沥青混凝土 材料构建集成性能-资源消耗-环境影响评价的生态设计综合评价模型。并基于生 命周期评价思想，辨识钢渣沥青混凝土材料制备工艺的环境热点与改进潜力，提 供切实可行的设计方案；通过有针对性的关键技术攻关，提出将废渣综合利用、 优化组分设计、优化生产工艺等技术方案；采用生态设计的方法，对提出的技术 方案进行参数择优，确定综合考虑性能、资源与环境综合的最优方案；最后，对 最优方案进行后评估，生产出原材料更易获得、生产加工方便、产品性能优良、 符合使用要求、环境负荷低的钢渣沥青混凝土材料。

一种钢渣沥青混凝土材料的生态设计方法，其特征是基于生命周期评价思想， 构建集成性能-资源消耗-环境影响的钢渣沥青混凝土材料生态设计综合评价方 法。该方法包括如下步骤：

(1)策划阶段：确定材料生态设计的参照对象、基准与评价指标，如相对于基 准某相指标增加了多少等，包括资源效率指标、环境效率指标、生态设计综合指 标，对目标材料进行需求分析；

(2)方案制定阶段：制定生态设计的方案，包括目标材料的数据收集方案、技 术方案、评价方案，对上述技术方案按照设定的评价方案进行验证，确定此技术 方案所得目标材料相对步骤(1)的材料生态设计的基准与评价指标是否符合需 求；若符合则继续步骤(3)，若不符合继续修订技术方案，直至最终符合要求；

(3)实施阶段：进入材料的生产，完成材料的生态设计。

所述第(1)步确定目标材料的生态设计需求，通过对目标材料的产品描述、目 标设定、功能单位确定和系统边界划分，完成对目标材料生态设计的策划。

所述第(2)步要确定目标材料的数据收集方案、技术方案和评价方案；针对目 标材料建立涵盖原料开采、能源利用、废物资源化处理、运输与材料生产等环节 的资源、能源消耗和污染物排放信息的数据收集方案；针对目标材料的主要生产 成分和主要的生态设计要点制定技术方案；针对目标材料的性能特点、环境影响 特点建立集性能-资源消耗-环境影响评价的生态设计综合评价方案；