為突破該技術瓶頸，項目通過研發(fā)一種高摻量溫拌同步再生技術，實現(xiàn)了高效恢復廢舊SBS混合料的原有性能至90%以上，顯著提升廢舊SBS混合料在高等級瀝青路面上中面層的再生利用率至30%以上的目標，并有效降低再生瀝青路面施工碳排放，已經(jīng)形成了一套完善的高摻量廢舊瀝青路面材料低碳溫拌同步再生技術方案，極大地推動了高速公路廢舊瀝青路面材料再生產(chǎn)業(yè)發(fā)展向“高摻量、高值化”轉型。

1） 對于高性能再生劑的開發(fā)及其最佳摻量確定，項目通過老化過程中與基質瀝青輕質組分相關FTIR特征峰面積計算老化基質瀝青指數(shù)和老化SBS聚合指數(shù)，將其老化歷程劃分為SBS聚合物溶脹、SBS聚合物降解以及瀝青組分失穩(wěn)為主的老化三階段；基于老化歷程研發(fā)了綠色高效低碳型溫拌同步再生劑，有針對性地向不同老化歷程的SBS改性瀝青中摻加再生劑；同時基于SBS改性瀝青微觀同步再生反應機理，根據(jù)基質瀝青輕質組分以及SBS共聚物相關的FTIR特征峰面積比老化損失與再生補償，開發(fā)了同步再生劑最佳摻量計算方法，快速準確地計算出不同老化程度SBS改性瀝青所需的再生劑摻量；通過引入自由體積理論揭示了溫拌－同步再生協(xié)同作用機制，明確了最佳溫拌再生溫度，同時提出了一套再生瀝青性能恢復量化方法。

2） 對于再生瀝青混合料的級配設計，項目通過自主開發(fā)智能化骨料三維重建的相機矩陣裝置及其使用方法，實現(xiàn)對骨料顆粒進行多角度、多方位的拍攝，精準識別“偽顆?！?，基于多目視覺三維重構技術的骨料級配檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)合理控制高摻量廢舊SBS改性再生瀝青混合料的配合比設計精度的目的，同時結合性能均衡設計確保了其力學性能。

3） 對于再生瀝青路面性能評估，項目將紅外光譜技術和AI機器學習與疲勞壽命理論預測模型相結合，能夠快速預測實際服役狀態(tài)下再生瀝青路面的疲勞壽命。

圖1 老化SBS改性瀝青同步溫拌再生劑

本項目技術方案實現(xiàn)了廢舊SBS瀝青混合料的原層位高摻量再生利用，將RAP舊料摻量不足20%提升至30%以上，延長服役壽命1.5倍以上，具備大規(guī)模推廣的技術可行性。

1）廢舊SBS混合料摻配比例上升至30%以上，再生混合料的生產(chǎn)施工溫度降低30℃；基質瀝青和SBS共聚物同步修復；智能化識別廢舊SBS混合料中的“偽顆?！蓖瑫r開發(fā)高精度級配變異性檢測方法，實現(xiàn)“原位再生”打破廢舊SBS混合料的應用面層限制；

2）完善長期性能評價機制，保證再生混合料良好的路面性能；

3）將填補全國瀝青路面同步再生技術工程應用空白，社會效益進一步提升。

可量產(chǎn)。

應用前景：

目前，中國公路網(wǎng)絡已基本形成，大規(guī)模建設后必然帶來繁重的養(yǎng)護任務，公路養(yǎng)護已由傳統(tǒng)的“搶修時代”過渡到“全面養(yǎng)護時代”。由于交通量的急劇增加與規(guī)范管理養(yǎng)護技術的缺失，某些早期修建使用的SBS改性瀝青路面在達到預期使用年限前便產(chǎn)生了車轍、裂縫等病害，導致早期修建的瀝青路面達到使用壽命，產(chǎn)生大量廢舊老化瀝青混合料，需要進行大規(guī)模的公路維修養(yǎng)護工作。根據(jù)交通部發(fā)布的信息顯示，“十三五”以來全國累計投入公路養(yǎng)護資金1.29萬億元，實施預防養(yǎng)護135.6萬公里，修復養(yǎng)護公路里程高達165.2萬公里。由此可見，全國大量的待維修養(yǎng)護公路為本項目提供了大量用戶。

本項目技術符合國家基礎建設發(fā)展新方向，落實國家基礎建設新戰(zhàn)略；增加廢棄老化SBS改性瀝青混合料的回收利用率，降低瀝青再生成本；降低瀝青再生技術的能源消耗，經(jīng)濟環(huán)保；提高溫拌同步再生技術的廢舊SBS混合料摻配比例與再生混合料的路用性能，降低路面再生修復成本。綜上，本項目應用前景廣闊。

應用案例：

 高摻量同步溫拌再生SBS改性路面試驗段

（京港澳高速武漢繞城高速段2023.09）

知識產(chǎn)權：

該成果已申請/授權多項中國發(fā)明專利。

合作方式：