高速公路沥青路面高效再生利用关键技术与工程应用

我国高速公路里程突破14万公里，规模世界第一，95%采用沥青路面。每年沥青混合料需求超过4亿吨，维修改造产生沥青路面旧料逾2亿吨。资源消耗与环境保护压力巨大，严重制约交通行业可持续发展，显著影响国家生态文明与交通强国建设。

高速公路普遍使用高性能改性沥青路面满足重载交通需求，传统再生技术适用性不足、再生品质差、再生效益低，严重制约了高速公路沥青路面旧料高效再生利用。项目历时十余年，在国家“973”计划、“863”计划、自然科学基金等项目支持下，突破了老化改性沥青结构重塑与渗透激活、混合料骨架重构与沥青膜重裹覆、再生装备高效加热与烟气降解等关键技术难题，实现了高速公路沥青路面高价值、高性能、高能效再生利用。

1. 发明了改性沥青高价值再生技术。针对改性沥青再生激活度低、再生剂扩散渗透不均匀、结构调节难等难题，发明了基于纳米吸附和乳液聚合的多组分快速渗透与均匀扩散技术，开发了基于功能组分模块化复配的老化改性沥青结构重塑技术，研发了基于性能需求的系列改性再生剂，创建了改性沥青高价值再生技术体系，破解了改性沥青高价值再生利用难题。改性再生剂获高新技术产品认定，建立了系列生产线与规模化生产基地。与国内外同类技术相比，老化改性沥青激活率提升2~3倍，再生改性沥青关键性能指标提升2~4倍。

2. 发明了沥青混合料高性能再生技术。针对再生沥青混合料沥青再生、骨架重构、沥青膜裹覆、体积参数缺乏统一设计，再生性能针对性不足，再生品质差等难题，发明了基于骨架重构的混合料级配恢复技术，开发了基于沥青膜裹覆厚度-填充状态可调的再生混合料沥青用量确定技术，研发了结构模量与路用性能可调的系列再生沥青混合料，创建了基于性能需求的沥青混合料高性能再生技术体系，纳入国家行业规范。与国内外同类技术相比，再生旧料掺量由20~40%提高至60~100%，再生混合料关键性能指标提升3~10倍。

3. 发明了沥青路面高能效再生装备。针对再生装备施工能耗高，施工排放大，施工效率低等技术瓶颈，发明了红外低温全辐射高效加热技术与装备，开发了沥青烟气催化燃烧高效循环利用技术与装备，研发了智能化环保再生施工成套装备，创建了完善的工艺技术体系，获得国家重点新产品认证，首台（套）重大装备以及高新技术产品认证。与国内外同类技术相比，显著提升了再生沥青路面施工质量，施工能耗降低30%以上，施工排放降低50%以上。

该项目获国家发明专利48项，SCI论文56篇，专著教材10部，主编与参编行业规范与地方标准10部，成果纳入国家行业标准《公路沥青路面再生技术规范》与《公路沥青路面设计规范》。获得教育部技术发明一等奖1项以及其他省部级特等、一等奖4项。成果在全国十余个省市高速公路中推广应用超过8000公里，实现原材料高效回收利用，能耗与排放显著降低，近三年成果转化新增销售额24.9亿元，新增利润2.4亿元。项目极大促进了高速公路沥青路面旧料的资源化利用水平，有力支撑了国家生态文明与交通强国建设重大战略。

我国高速公路里程突破14万公里，规模世界第一，95%采用沥青路面。每年沥青混合料需求超过4亿吨，维修改造产生沥青路面旧料逾2亿吨。资源消耗与环境保护压力巨大，严重制约交通行业可持续发展，显著影响国家生态文明与交通强国建设。高速公路普遍使用髙性能改性沥青路面满足重载交通需求，传统再生技术适用性不足、再生品质差、再生效益低，严重制约了高速公路沥青路面旧料高效再生利用。项目历时十余年，在国家“973”计划、“863”计划、自然科学基金等项目支持下，突破了老化改性沥青结构重塑与渗透激活、混合料骨架重构与沥青膜重裹覆、再生装备高效加热与烟气降解等关键技术难题，实现了高速公路沥青路面高价值、高性能、高能效再生利用。 1、发明了改性沥青髙价值再生技术。针对改性沥青再生激活度低、再生剂扩散渗透不均匀、结构调节难等难题，发明了基于纳米吸附和乳液聚合的多组分快速渗透与均匀扩散技术，开发了基于功能组分模块化复配的老化改性沥青结构重塑技术，研发了基于性能需求的系列改性再生剂，创建了改性沥青高价值再生技术体系，破解了改性沥青高价值再生利用难题。改性再生剂获高新技术产品认定，建立了系列生产线与规模化生产基地。与国内外同类技术相比，老化改性沥青激活率提升2~3倍，再生改性沥青关键性能指标提升2~4倍。 2、发明了沥青混合料高性能再生技术。针对再生沥青混合料沥青再生、骨架重构、沥青膜裹覆、体积参数缺乏统一设计，再生性能针对性不足，再生品质差等难题，发明了基于骨架重构的混合料级配恢复技术，开发了基于沥青膜裹覆厚度-填充状态可调的再生混合料沥青用量确定技术，研发了结构模量与路用性能可调的系列再生沥青混合料，创建了基于性能需求的沥青混合料高性能再生技术体系，纳入国家行业规范。与国内外同类技术相比，再生旧料掺量由20~40%。提高至60〜100%，再生混合料关键性能指标提升3〜10倍。 3、发明了沥青路面高能效再生装备。针对再生装备施工能耗高，施工排放大，施工效率低等技术瓶颈，发明了了红外低温全辐射高效加热技术与装备，开发了沥青烟气催化燃烧高效循环利用技术与装备，研发了智能化环保再生施工成套装备，创建了完善的工艺技术体系，获得国家重点新产品认证，首台（套）重大装备以及高新技术产品认证。与国内外同类技术相比，显著提升了再生沥青路面施工质量，施工能耗降低30%以上，施工排放降低50%以上。 该项目获国家发明专利48项，SCI论文56篇，专著教材10部，主编与参编行业规范与地方标准10部，成果纳入国家行业标准《公路沥青路面再生技术规范》与《公路沥青路面设计规范》。获得教育部技术发明一等奖1项以及其他省部级特等、一等奖4项。成果在全国十余个省市高速公路中推广应用超过8000公里，实现原材料高效回收利用，能耗与排放显著降低，近三年成果转化新增销售额24.9亿元，新增利润2.4亿元。项目极大促进了高速公路沥青路面旧料的资源化利用水平，有力支撑了国家生态文明与交通强国建设重大战略。