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路面功能长效耐久维养技术与应用研究

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-09-21 10:58:01

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 李振 | 2023-09-21 10:58:01

本技术成果适用于各级公路沥青混凝土路面、水泥混凝土路面、桥面铺装的新建和养护工程,尤其适用于水泥混凝土路面和裂缝较多的沥青路面的养护罩面工程。当路面下承层出现结构性损害时,对路面结构进行病害修复或结构补强后也可实施罩面。针对传统磨耗层存在的技术缺陷,采用自主研发的高黏高弹改性沥青和高黏改性乳化沥青作为热拌沥青混合料和粘结层的材料,结合同步摊铺工艺,形成实施厚度为0.5~2.5cm 的路面功能长效耐久维养技术。在实施厚度大幅降低的同时,实现大幅超越传统磨耗层的力学性能和功能属性,具有优异的抗裂、抗滑、降噪、封水和耐久性能。

形成的高韧超薄沥青磨耗层,可实现在水泥混凝土路面上“1cm”级别的罩面加铺,其大应变条件下的疲劳寿命可达百万次,为传统 SMA 混合料 100 倍以上;具有良好的抗滑耐久性,可长期维持 0.8mm 以上的构造深度与 55BPN 以上的摩擦系数,克服传统路面 3-5 年后抗滑衰减严重,无法满足抗滑要求的技术问题;相较传统 AC 和 SMA 类路面可实现降低交通噪音 3~7 分贝,显著提升路面行车舒适性。

随着国家道路网的初步建成,工作重心逐步向维养方向转移。本技术成果的应用,可丰富当前道路养护方案类型,在为国家道路交通基础设施的保值提供更具经济效益比的技术方案的同时,进一步提升道路养护质量。将对道路绿色高效耐久维养起到示范作用,助力道路行业技术创新与变革。 结合国家“一带一路”和“粤港澳大湾区建设”等发展战略,可对本技术成果进行战略输出,其目标市场将定位为国外的道路基础设施建设行业。尤其是“一带一路”沿线国家和追求低碳环保型路面技术的发达国家,在路面建设方面具有强烈的市场需求。相关技术体系的输出,将对国际路面技术的创新与变革起到重要的推动作用,同时也将带动国际贸易与海外工程项目建设等相关领域的积极发展。

华南理工大学地处广州,是直属教育部的全国重点大学,校园分为五山校区、大学城校区和广州国际校区,是首届“全国文明校园”获得单位。学校办学源远流长,最早可溯源至1918年成立的广东省立第一甲种工业学校(史称“红色甲工”);正式组建于1952年全国高等院校调整时期,是新中国“四大工学院”之一;1960年成为全国重点大学;1981年经国务院批准为首批博士和硕士学位授予单位;1993年在全国高校首开部省共建之先河;1995年进入“211工程”行列;2001年进入“985工程”行列;2017年进入“双一流”建设A类高校行列,2020年起稳居上海软科“世界大学学术排名”前200强。如今的华南理工大学已经发展为一所以工见长,理工医结合,管、经、文、法等多学科协调发展的综合性研究型大学。轻工技术与工程、建筑学、城乡规划学、食品科学与工程、化学工程与技术、环境科学与工程、材料科学与工程、机械工程、管理科学与工程、马克思主义理论等学科整体水平位居全国高校前列;14个学科领域进入ESI全球排名前1%,其中,工程学、材料科学、化学、农业科学、计算机科学5个学科领域跻身全球排名前1‰。

1.经济效益

相对传统路面磨耗层,可节省 70%以上的优质石材与沥青,节约 65%左右的人工费;在寿命期内实现低维护,可减少 80%以上的后期养护作业支出。按已实施项目统计,已为相关管养单位节约了近 50 亿元维养成本,体现了显著的经济效益。

2.环境效益

该项技术的应用,充分契合资源节约型,环境友好型的产业发展方向,相对传统技术,可降低碳排放 65%以上,节能减排效果显著,对于在推进国家绿色低碳交通基础建养体系建成和助力双碳目标工作等方面发挥关键性作用和贡献。

3.社会效益

该技术的应用,可提升路面抗滑性能 35%以上,降低行车噪音 3~7 分贝,显著改善道路行车安全性和舒适性,缓解路域交通噪音污染问题;采用同步摊铺工艺,可提高施工作业效率 250%以上,实现半小时快速开放交通,确保道路交通正常运营,减少社会影响。

(1)积极推动产学研用联合发展。充分发挥高校和科研院所人才、技术、信息聚集优势和技术转化企业接近市场、资金充足的优势,建立起风险共担、利益共享、权责明确、合作紧密的产业技术创新联盟,开展联合攻关,缩短成果转化周期,促进产业化进程。 (2)大力推进国际化合作。进一步加强与国际有实力的大企业全方位合作,解决市场来源、资源不足、技术支撑、人才支撑等问题,完善产业链配套,积极开拓国内、国外两个市场,建立与国际道路工程新材料产业接轨的运行机制,加快本项新材料新技术的推广进程。 (3)积极实施知识产权和标准化战略。加强知识产权工作,推进专利技术产业化,制订新材料产业核心技术自主知识产权的保护措施,并建立完善区域知识产权保护协调机制和行业自律机制,加大知识产权保护力度,防止市场侵权假冒现象发生,推动本项新材料新技术的高质量推广发展。 (4)加强企业技术宣传和推广工作。通过技术宣讲、参与行业技术交流会议、参与创新创业展会等方式提高行业各界对本项新材料新技术的认可度,同时加强重大重点工程项目在学术期刊、网络媒体、报刊杂志等平台上的宣传和推广力度,进一步扩大本项新技术的在全国范围的知名度。