该项目属交通运输工程领域。近年来,伴随着中国先期建设的大量公路、城市道路路面接近或达到使用寿命,大量公路沥青路面面临大修和改扩建,每年产生的废旧沥青铣刨料约达2.3亿吨。出于节约资源、成本和保护环境的考虑,旧沥青路面材料的再生利用已成为一个亟待解决的问题。中国在沥青路面常温再生的结构设计、材料再生和设备方面均未形成完整、专业、可靠的技术。引进的国外技术成本高,且只适用于低等级、轻交通道路。再生实践处于探索和尝试阶段,技术和设备都不能满足高等级公路沥青路面大修改建工程的需要。该发明集十多年研究积累,首次提出并建立了一整套领先的新一代高性能常温再生技术,并研制了高效、高精度、双拌式生产设备,形成了完整的技术-产业链,命名为常温再生技术。发明点如下:再生材料:发现了常温再生混合料在上覆热拌沥青混合料作用下产生了被激复活现象,提出了再生材料的常温拌和、常温摊铺、传热再生的再生新机理;建立了考虑被激复活和二次压密机制的新一代常温再生混合料设计方法,包括试验条件、样本制作的二次成型方法、设计控制指标和设计标准等;发明了专用的高性能常温再生沥青乳化剂,打破了国外的技术垄断,节约了工程成本;在此基础上,发明了采用芳烃油+专用再生沥青乳化剂的复方常温再生技术,大大改善了再生混合料的性能,使其达到了重交通路面高层位材料的技术要求,可用于高速公路路面的高层位,提高了再生材料的应用价值。结构设计:根据十年实体工程的连续观测数据,基于沥青路面性能衰变模型,首次反演出了常温再生混合料的厚度设计系数,突破了常温再生层厚度设计的瓶颈;构建了再生沥青路面大修改建结构的完整设计体系和设计标准;提出了6类适用于不同等级公路路面大修改建的典型结构模式。成套设备:发明了全套高效率、高精度、双拌式常温再生设备,包括铣刨料三级筛分系统、乳化沥青喂料系统、双拌式沥青拌和系统和多功能T型拌和系统等,解决了大规模工程施工的设备难题;建立了再生混合料的生产工艺流程和质量标准,首次形成了全产业链工业化技术。该技术发明涵盖了路面改建结构设计方法、再生材料技术、全套再生设备、生产工艺等整个工程过程,首次将废旧材料的零星尝试利用上升为高质量的路面建筑材料,是沥青路面再生领域的重大技术飞跃,适用于包括高速公路在内的各等级沥青路面的中面层、下面层和基层等结构层位,在产业链上形成了具有完全自主知识产权的完整技术突破,总体上处于国际领先。成果列入了交通运输部科技成果推广计划、国家重点节能技术推广目录和交通运输部节能减排示范项目,在全国推广应用里程已达1004.77公里,使用时间最长的已超过10年,获工程经济效益10.22亿元,节约废料占用土地1080亩。获发明专利12项,国际专利1项,发表论文87篇,出版专著1部。相关研究成果被交通部采用,并已形成国家级工法1项、地方规范2部。
同济大学