《交通運(yùn)輸科學(xué)技術(shù)新成果推廣目錄》（２０２1）第三部分 基礎(chǔ)設(shè)施篇《溫（冷）拌低煙塵路橋鋪裝技術(shù)與關(guān)鍵材料的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》

完成單位：中路交科科技股份有限公司、江蘇中路工程技術(shù)研究院有限公司、江蘇長(zhǎng)路智造科技有限公司、江蘇中億通道路新材料有限公司、中路交科檢測(cè)技術(shù)有限公司、江蘇中路新材料科技發(fā)展有限公司、江蘇潤(rùn)揚(yáng)大橋發(fā)展有限責(zé)任公司、江蘇蘇通大橋有限責(zé)任公司、鎮(zhèn)江市公路事業(yè)發(fā)展中心、南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

主要完成人：張志祥、張輝、王寧、陳李峰、郭雨潔、潘友強(qiáng)、嚴(yán)兵、李娣、鄒建波、趙夢(mèng)龍、張為民、李款、佟蕾、楊響、陳亮

項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　　交通運(yùn)輸是碳排放的重要領(lǐng)域之一，傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料熱熔過程中產(chǎn)生的碳氧化物、瀝青煙會(huì)直接導(dǎo)致周邊空氣污染物嚴(yán)重超標(biāo)，且伴有苯并芘等有毒物質(zhì)。交通運(yùn)輸領(lǐng)域做好碳達(dá)峰、碳中和工作是推動(dòng)交通運(yùn)輸高質(zhì)量發(fā)展、加快交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)的重要內(nèi)容。在此背景下，項(xiàng)目歷時(shí)6年，通過機(jī)理突破、材料研發(fā)、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新手段，對(duì)溫冷拌鋪裝材料及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)研究，形成了以“2種核心材料、8種關(guān)鍵結(jié)構(gòu)產(chǎn)品”為核心的溫、冷拌兩大系列原創(chuàng)性鋪裝技術(shù)，適用于鋼橋面鋪裝、隧道路面鋪裝、高速公路路面鋪裝等領(lǐng)域。

　?。?）基于有機(jī)蠟分子構(gòu)效關(guān)系，揭示了羰基含量是降低拌合溫度的關(guān)鍵因素，優(yōu)選出110℃低熔點(diǎn)多鏈聚烯烴有機(jī)蠟為載體，接枝熱塑性彈性體，復(fù)配納米界面增強(qiáng)劑，研制出復(fù)合增效型溫拌劑，降低了混合料拌和溫度30℃以上，瀝青煙等有害氣體排放量減少50%以上。

　?。?）突破性提出通過分子剪裁設(shè)計(jì)引入耐老化柔性鏈段形成互穿網(wǎng)絡(luò)的化學(xué)改性技術(shù)，研制出新一代冷拌高韌樹脂?？墒┕r(shí)間從1h延長(zhǎng)至3h、固化時(shí)間縮至3天，斷裂伸長(zhǎng)率超300%，達(dá)到傳統(tǒng)冷拌環(huán)氧的10倍，強(qiáng)度同步提升20%，GIC斷裂韌性提升1倍以上。

　?。?）建成1條溫拌瀝青和4條冷拌樹脂生產(chǎn)線，溫拌瀝青產(chǎn)能100000噸/年，冷拌樹脂產(chǎn)能8000噸/年，配套構(gòu)建了進(jìn)料計(jì)量→動(dòng)態(tài)稱重→自動(dòng)灌裝的全過程自動(dòng)化在線監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)高精度質(zhì)控；構(gòu)建了從原材檢測(cè)→成品檢驗(yàn)→供應(yīng)鏈的360°質(zhì)控體系，產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)率控制在±1%以內(nèi)。

　　經(jīng)鑒定，冷拌高韌樹脂性能超過國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品，總體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

　　項(xiàng)目申請(qǐng)PCT專利5項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利11項(xiàng)；獲得高新技術(shù)產(chǎn)品5項(xiàng)；授權(quán)軟件著作權(quán)4項(xiàng)；制定部省級(jí)標(biāo)準(zhǔn)4部；獲省部級(jí)行業(yè)工法3項(xiàng)；發(fā)表論文11篇。項(xiàng)目成果相繼在潤(rùn)揚(yáng)大橋、南京三橋、浙江舟山跨海大橋、湖北陽邏大橋、鎮(zhèn)江觀音山隧道、蘇錫常南部高速太湖隧道、京滬高速等20余項(xiàng)工程中成功應(yīng)用，溫拌瀝青鋪裝長(zhǎng)度1749.33km，冷拌樹脂鋪裝超過30萬m2。

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

　　1、創(chuàng)新點(diǎn)1：提出了多鏈聚烯烴溫改技術(shù)，研制了復(fù)合增效型溫拌瀝青。

　　基于有機(jī)蠟分子構(gòu)效關(guān)系，揭示了羰基含量是影響降低拌合溫度的關(guān)鍵因素，并在此發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，優(yōu)選出110℃低熔點(diǎn)多鏈聚烯烴有機(jī)蠟作為溫拌劑載體，再在有機(jī)蠟分子上接枝熱塑性彈性體，并復(fù)配特殊的納米界面增強(qiáng)劑，研制出復(fù)合增效型溫拌劑，降低混合料拌和溫度30℃以上，并對(duì)瀝青混合料具有多重改性增強(qiáng)效果。

　　2、創(chuàng)新點(diǎn)2：提出了柔性鏈段分子冷改技術(shù)，研制了冷拌高韌樹脂。

　　突破性提出了鈍化伯胺基團(tuán)活性以延時(shí)凝膠、通過分子剪裁設(shè)計(jì)引入耐老化柔性鏈段形成互穿網(wǎng)絡(luò)的化學(xué)改性技術(shù)路線，研制出新一代常溫拌合型高韌冷拌樹脂材料?？墒┕r(shí)間從1h延長(zhǎng)至3h、固化時(shí)間縮至3天；斷裂伸長(zhǎng)率超300%，達(dá)到傳統(tǒng)冷拌環(huán)氧的10倍，強(qiáng)度同步提升20%，GIC斷裂韌性提升1倍以上，實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)度與變形協(xié)調(diào)”。

　　3、創(chuàng)新點(diǎn)3：建立了道橋溫冷拌鋪裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用。

　　研發(fā)了多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的溫冷拌鋪裝技術(shù)：圍繞溫拌工藝，研發(fā)了木質(zhì)素胺型乳化瀝青冷再生鋪裝技術(shù)、面向寒冷地區(qū)的溫/冷拌鋪裝技術(shù)、溫拌透排水海綿鋪裝技術(shù)；圍繞冷拌工藝，研發(fā)了用于收費(fèi)站、停車場(chǎng)、城市隧道的可降解汽車尾氣的光催化路面鋪裝技術(shù)等。

　　4、創(chuàng)新點(diǎn)4：構(gòu)建溫冷拌材料生產(chǎn)線及質(zhì)控體系，開發(fā)配套專業(yè)化施工設(shè)備。

　　配套構(gòu)建了質(zhì)量保障裝備體系，配置了進(jìn)料計(jì)量→動(dòng)態(tài)稱重→自動(dòng)灌裝的材料制備全過程自動(dòng)化在線監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)高精度質(zhì)控；并構(gòu)建了從原材檢測(cè)→成品檢驗(yàn)→供應(yīng)鏈的360°質(zhì)控體系，全面提升材料生產(chǎn)可靠度，產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)率控制在±1%以內(nèi)，配套研制了樹脂全自動(dòng)計(jì)量-輸送-拌合-噴灑的模塊化裝置、混合料專用拌合機(jī)等系列專業(yè)化施工裝備。

應(yīng)用案例

　　本項(xiàng)目研究成果相繼在10余項(xiàng)世界級(jí)及省級(jí)重點(diǎn)工程中成功應(yīng)用，如寧連高速、京滬高速、黑龍江北富高速、潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋、蘇通長(zhǎng)江公路大橋、大勝關(guān)長(zhǎng)江公路大橋、湖北鄂東長(zhǎng)江大橋、湖北陽邏長(zhǎng)江大橋、西堠門大橋、荊岳長(zhǎng)江大橋、觀音山隧道、沿海高速服務(wù)區(qū)、三門灣隧道、邀賢山隧道、蘇錫常南部高速太湖隧道等。

社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益

　　溫拌瀝青鋪裝長(zhǎng)度累計(jì)1749.33km，冷拌樹脂鋪裝面積超過30萬m2，相比采用進(jìn)口材料節(jié)省經(jīng)費(fèi)30%，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益20億元。

　　相對(duì)于熱拌瀝青混合料，溫拌瀝青技術(shù)可降低混合料施工溫度30℃以上，降低能耗25-30%，瀝青煙顆粒物排放減少50%以上，CO2、CO、NO、NO2、SO2等氣體綜合排放比例減少50%以上，苯并芘排放比例減少比例80%以上，在當(dāng)前環(huán)境問題日益惡劣的大環(huán)境下，對(duì)推動(dòng)我國(guó)綠色道路建設(shè)、提高環(huán)境效益等具有重要意義。

　　冷拌高韌樹脂鋪裝技術(shù)為常溫施工，無需加熱設(shè)備，且無瀝青煙等有害氣體產(chǎn)生，養(yǎng)護(hù)時(shí)間由30天縮短至3天，大大減少了交通封閉對(duì)道路運(yùn)營(yíng)的不利影響，提升道路通行效率。同時(shí)，路用性能提升30%以上，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命鋪裝，降低了養(yǎng)護(hù)頻率，減少了對(duì)交通出行的影響。