[01912677]减碳常温沥青材料开发及工程示范应用

成果简介： 公路是国民经济建设的重要基础设施，是社会生产、国民生活的重要支柱。至2021年底，我国公路养护里程达到514.4万公里，占总公路里程的99%。公路日益增长的交通流量以及超负荷状态运转时刻考验着公路养护工作，养护质量直接影响到百万亿级道路资产的保值增值。传统公路养护中热拌沥青存在着环境污染高、施工效率低、阻断交通长等问题，常温沥青及其混合料存在的初始强度低、强度发展慢等问题。针对以上问题，以及在公路全寿命周期中养护阶段碳排放占70%的行业现状，本项目以提高沥青混合料初始强度、加快施工效率为出发点，自主研制具有渗透能力强、初始强度高、粘结强度高、温度稳定性佳等显著特征的反应型常温沥青及混合料，主要是通过自主研制的一种反应型溶液（不饱和脂肪酸、烷基二甲基甜菜碱、苯酚多聚物），将其与水性环氧树脂混合作为液化手段，实现沥青的常温流动，并通过添加无机活性粉末（硅酸盐水泥、偏高领土）使沥青固化。固化后的植物沥青中无机活性粉末赋予其良好的高温稳定性，解决了植物沥青水稳定性不足的问题，且保留了低温性能好的优势。本低碳常温沥青材料与配套设备与工艺通过了省级道路及桥梁质量监督检验中心检测，在坑槽修补、车辙填补、表处罩面等日常养护、预防养护中保证优良施工性能的条件下，实现0.5小时内完成强度发展的70%；在路面材料再生与应用，实现废旧沥青混合料100%的冷再生，节省成本30%以上；并实现反应型常温沥青混合料规模化冷拌与冷铺作业。在公路养护中采用本技术，降低了工程造价，降低了能源消耗，缩短了交通阻断时长，大幅度降低了碳排放量（相较于HMA降低47.9%；相较于WMA降低36.2%），特别是用植物沥青替代石油沥青，减少了对石油资源的依赖，进一步降低了碳排放量。本项目成果拓展实现了生物基低碳常温沥青、彩色低碳常温沥青、阻燃低碳常温沥青等多功能优化，应用场景广泛。本项目成果作为国内外首创的技术，已申请专利23项，其中核心发明专利17项、实用新型6项；撰写了地方规范《常温沥青混合料路面施工技术规范》、企业规范《反应型常温液体沥青》、《反应型常温沥青混合料坑槽修补施工标准》；入选长沙市高新区两型产品。在五省市10余个项目进行应用推广，建有一条日产量200吨的生产线，近三年销售额为856.50万元、1389.25万元、2072.50万元，社会和经济效益显著。