路面高效再生,绿色环保养护:《沥青路面乳化沥青冷再生关键技术》混合料水泥集料

截至2021年末,我国公路总里程达到528.07万公里,其中高速公路里程长达16.91万公里。沥青路面的设计寿命一般为10~15年,目前已有大量的沥青路面接近或达到设计寿命,亟需采取沥青路面大修或重建等养护措施。总体来看,目前我国道路交通发展正由“建设为主”转变为“建养并举”的发展模式。据测算,我国每年产生的废旧沥青混合料将会超过6000万吨。如此数量庞大的废旧沥青混合料,不但占用大量土地,而且污染环境。另一方面,沥青路面养护经费缺口较大,同时优质集料的匮乏也严重制约了公路建设,导致目前公路建设中资源与环境问题日趋严峻。

在国务院印发的《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》(国发〔2017〕11号)中,将废旧路面材料的综合利用列为推进资源集约节约利用重点领域,规划同时将废旧路面材料再生利用作为绿色养护共性关键技术列入重点发展规划。在《“十三五”公路养护管理发展纲要》(交公路发〔2016〕96号)中要求大力发展和推广绿色养护,并明确提出了“高速公路、普通国省道废旧路面材料回收率分别达到100%、98%,循环利用率分别达到95%、80%以上”的发展目标。中共中央、国务院于2019年9月印发《交通强国建设纲要》,其中第七条明确提出“绿色发展节约集约、低碳环保”的要求,要“促进资源节约集约利用。…推广施工材料、废旧材料再生和综合利用…”。

因此,在沥青路面大修养护中科学高效的再生利用废旧沥青混合料,对促进公路交通的资源循环利用以及可持续发展具有重要意义,目前已成为高等级路面大修中的热点问题。其中,冷再生技术相较于现在发展成熟的热再生技术,大幅提升了再生利用率,在实际工程中能够再生利用70%以上的RAP料(reclaimed asphalt pavement,再生沥青混合料),而且粗细集料都能大比例投入再生利用,同时该技术中混合料全程在常温下完成再生全过程,真正实现了资源集约的发展模式,是降低路面维养成本和节约资源更为高效的策略。

▲图1 乳化沥青冷再生混合料施工

东南大学马涛教授团队经过多年的基础研究积累与工程应用实践,围绕沥青路面乳化沥青冷再生技术体系,从材料组成设计、微观结构特征、混合料性能试验与仿真、结构设计到施工工艺等方面全面梳理了关键技术要点。

《沥青路面乳化沥青冷再生关键技术》全书分为10章,包括第1章绪论;第2章乳化沥青作用原理与制备;第3章回收沥青路面旧料性能;第4章乳化沥青冷再生混合料微观结构特征;第5章乳化沥青冷再生混合料配合比设计;第6章乳化沥青冷再生混合料路用性能;第7章乳化沥青冷再生混合料性能离散元仿真分析;第8章乳化沥青冷再生加铺结构设计方法;第9章乳化沥青冷再生施工工艺;第10章乳化沥青冷再生工程实践。

▲图2 乳化沥青冷再生混合料微观结构特征研究

作者简介

马涛,教授,博士生导师;东南大学交通学院副院长兼道路工程系主任;东南大学青年首席教授,国家优秀青年科学基金获得者。入选交通运输部中青年科技创新领军人才,江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科学技术带头人、“六大人才高峰”计划;获评中国公路青年科技奖、中国公路建设行业协会科学技术英才奖、江苏公路优秀科技工作者、唐仲英青年学者、王秉纲青年学者、东南大学青年五四奖章。

长期致力于道路工程领域的科学研究和人才培养工作。主持/参与国家重点研发计划、国家863计划项目、国家科技支撑计划、国家自然科学基金等国家级科研课题50余项;获得省部级科技进步奖、技术发明奖以及学会/协会科学技术奖等各类奖项20余项;获得全国微课教学比赛一等奖、省部级教学成果奖以及东南大学“我最喜爱的研究生导师”十佳导师等教学荣誉奖励10余项;指导学生获得全国“互联网+”大赛银奖、全国交通运输科技大赛一等奖、江苏省研究生科研创新实践大赛一等奖等各类学科竞赛奖10余项。

内容简介

随着我国公路大规模建设的完成,我国道路交通发展正由“以建设为主”转变为“建养并举”的发展模式,其中沥青面层在结构性能修复过程中产生的铣刨料再生利用成为新时代绿色交通的重要命题。

本书围绕沥青路面乳化沥青冷再生关键技术问题,从原材料、混合料性能到路用性能、结构设计方法全方位梳理和探讨,并结合工程实践对相关问题进行阐述,对冷再生技术提升具有重要的工程应用价值。本书主要内容包括乳化沥青作用原理与制备、回收沥青路面旧料性能、乳化沥青冷再生混合料的微观结构特征、配合比设计、路用性能及其离散元仿真分析、加铺结构设计方法、施工工艺以及乳化沥青冷再生的工程实践。

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前言

(本期编辑:王芳)

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0.干法橡胶沥青混合料研究综述:材料、机理、设计与性能干法橡胶沥青混合料研究综述:材料、机理、设计与性能[J]. 交通运输工程学报, 2025, 25(4): 1-27. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2025.04.001 GE Dong-dong, JIANG Xiang-yang, LYU Song-tao, ZHANG Hong-gang, JU Zi-hao, LEI Jie-chao. Research review of dry process rubberized asphalt mixtures:jvzquC41vtgouyttv0iif7jfw0io1jwvkerf1mtk136/3B=3:1p/ewpk03<8366859432;:026412:
1.西南交通大学教师主页艾长发中文主页[21] 艾长发,徐铖,任东亚,潘雁石,邱延峻. 移动荷载下沥青路面双Top-Down裂纹扩展特性,沈阳建筑大学学报(自然科学版),2017,33(2):235-242. [20] 陶家清,安少科,艾长发,蒋运兵,张健. 注浆式高粘弹改性沥青混合料性能试验研究,四川建筑科学研究,2017,43(3):139-143. jvzquC41hcivn}~0uypuw7jfw0io1jn|jcthhj4|jaIO1ƒm{o1:33@51nkyu1rsfgz4ivv
2.徐松企业合作开发项目,“湿热地区高性能低温环保型沥青混合料的开发及其应用技术研究”。 企业合作开发项目,“近海山区旧水泥混凝土路面新型“绿色”综合利用技术研究与应用”。 企业合作开发项目,“SBS掺量对沥青路面性能及工程质量均质化影响研究”。 企业合作开发项目,“高性能混凝土配合比设计与收缩性能研究”。 jvzquC41ek|jn7k|w0kew7hp1ktgq867875269860jzn
3.大掺量风积沙为了提升干旱荒漠区风积沙在道路工程建设中的应用率,提高大掺量风积沙混合料的工程性能与抗硫酸盐侵蚀能力,本研究以工业固废物粉煤灰改善风积沙级配,通过大量室内试验探究大掺量风积沙-水泥粉煤灰稳定砾石力学性能及其干湿循环稳定性能演变规律。研究成果可为风积沙路面基层的设计和施工提供参考。 1 试验概况 1.1jvzquC41|immzk3ejf4ff~3ep1IO1:503;=338o0epqj0:523/=49;3424;/2=3227
4.刘杰(3)团体标准:中国公路学会标准《公路土工格室》(T/CHTS 20031-2023)、《公路钠基膨润土防渗垫》(T/CHTS 20042—2024),参编;《公路雪害勘察技术指南》(在编)、《公路雪害防治技术指南》(在编),主编;中国工程建设标准化协会标准《公路超大粒径密级配沥青混合料应用技术规程》(T/CECS G:D22—05—202jvzquC41l|mdz‚3zlw4ff~3ep1oohx4322:04;;50jzn
5.湿热地区复杂条件下沥青混合料水稳定性研究进展在湿热地区,沥青混合料更易遭受水损害威胁,其中一个重要原因是沥青在这些特殊环境条件下容易发生老化,导致沥青变硬,黏附性显著下降,削弱沥青粘聚力。在此工况下,沥青面临含盐高温高湿及强紫外线辐照等多重环境因素,会加剧沥青老化进程,增加沥青混合料水损害风险。湿热地区沥青性能劣化机制研究成果如表3所示[26, 43–jvzquC41hjimzk3dwcg/gmz0ep5bt}neng5jf85ffe?2eo259gh.6j65/d=b;68299J]RN
6.荒漠区沥青路面拱胀病害特征调查与成因分析针对南疆干旱荒漠区沥青路面拱胀病害问题,以G3012阿克苏至喀什高速公路为研究对象,综合采用现场调查、钻芯取样、全断面挖探、温度监测及室内试验等方法,系统分析了病害特征及成因机制。结果表明:拱胀病害主要分布于极端温差显著、盐渍化严重的干旱半荒漠区,具有显著季节性特征,夏季为高发期;病害表现为水泥稳定砾石基层的jvzquC41yy}/jjsurwh/q{l1lq{spjq1rcvftrshqtsbvrtpArgqg{nf?3862?=
7.2022年度自治区科学技术奖获奖名单二、自治区自然科学奖 一等奖(3项) 1.全球变暖背景下的中亚干旱区水—生态系统变化及响应机理 主要完成人:陈亚宁(中国科学院新疆生态与地理研究所)、李稚(中国科学院新疆生态与地理研究所)、方功焕(中国科学院新疆生态与地理研究所)、段伟利(中国科学院新疆生态与地理研究所)、何斌(北京师范大学) 2.网络化系统的动态特性建模、分析 jvzquC41cuq/ctxzy0ipo8x{1tjyy8}l146359<1v46359<49a75;?<3874ivvq
8.干旱荒漠区土壤碳循环研究进展与展望期刊摘要:面积广阔的干旱荒漠区是一个非常重要的碳库,其碳循环也是影响大气CO2浓度和全球变化的关键生态学过程.了解目前干旱荒漠区土壤碳循环研究现状对于准确评估全球碳收支具有重要意义.为给荒漠化防治和荒漠区水土资源的合理开发利用提供参考,本研究在对国内外干旱荒漠区土壤碳的分布、土壤碳通量过程、影响因素等方面的研究jvzquC41f0}bpofpifguc7hqo0io1yjtkqjjejq1zdry{g423>13968
9.中远红外反射率测试仪新闻测量结果显示,增强型镜面反射膜样品的性能符合设计目标,即,无论入射角或偏振态如何,增强型镜面反射膜对可见光的反射率始终很高。 结论装有通用反射附件和自动偏振驱动附件的LAMBDA 1050+是完备的研究增强型镜面反射膜性能的理想工具。无论入射角或偏振态如何,增强型镜面反射膜对可见光的反射率始终很高。由于增强型jvzquC41yy}/kwxvtwsfp}3eqo4dp8jwvo09;=981tfy|3jvor
10.我校主持承担的“十三五”国家重点研发计划——内蒙古干旱荒漠区10月19日,由我校沙漠治理学院汪季教授主持承担的“十三五”国家重点研发计划——内蒙古干旱荒漠区沙化土地治理与沙产业技术研发与示范项目年终总结会议在阿拉善巴彦浩特镇举行。参加年终总结会议的有中科院西北生态环境资源研究院肖生春研究员、中科院过程工程研究所赵兵研究员、中国林科院郭浩研究员、阿拉善林业治沙研究所田jvzquC41uo€m0rrcw0kew7hp1ktgq86235567>70jvs
11.干旱荒漠区土地生产力培植与生态安全保障技术干旱荒漠区土地生产力培植与生态安全保障技术”,该成果面向国家西部大开发生态综合治理目标,以干旱荒漠区水土资源开发与生态保护为主要研究对象,针对新疆干旱荒漠区新垦土地贫瘠、土壤次生盐渍化严重、绿洲-荒漠过渡带萎缩、绿洲外围荒漠生态系统受损等以及绿洲农业面临的干旱、盐碱、风沙三大环境问题,在新垦绿洲区重点开展了jvzq<84yyy4fir3ecu4dp8;2vj5mull1ilpk1;5432=0v;5432=29h;363;4;7mvon