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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