為突破該技術(shù)瓶頸，項目通過研發(fā)一種高摻量溫拌同步再生技術(shù)，實現(xiàn)了高效恢復(fù)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(biāo)，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(shù)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(zhuǎn)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(zhì)瀝青輕質(zhì)組分相關(guān)FTIR特征峰面積計算老化基質(zhì)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(yīng)機(jī)理，根據(jù)基質(zhì)瀝青輕質(zhì)組分以及SBS共聚物相關(guān)的FTIR特征峰面積比老化損失與再生補(bǔ)償，開發(fā)了同步再生劑最佳摻量計算方法，快速準(zhǔn)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(jī)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(fù)量化方法。

2） 對于再生瀝青混合料的級配設(shè)計，項目通過自主開發(fā)智能化骨料三維重建的相機(jī)矩陣裝置及其使用方法，實現(xiàn)對骨料顆粒進(jìn)行多角度、多方位的拍攝，精準(zhǔn)識別“偽顆?！保诙嗄恳曈X三維重構(gòu)技術(shù)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(shè)計精度的目的，同時結(jié)合性能均衡設(shè)計確保了其力學(xué)性能。

3） 對于再生瀝青路面性能評估，項目將紅外光譜技術(shù)和AI機(jī)器學(xué)習(xí)與疲勞壽命理論預(yù)測模型相結(jié)合，能夠快速預(yù)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(shù)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(shù)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(zhì)瀝青和SBS共聚物同步修復(fù)；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(yīng)用面層限制；

2）完善長期性能評價機(jī)制，保證再生混合料良好的路面性能；

3）將填補(bǔ)全國瀝青路面同步再生技術(shù)工程應(yīng)用空白，社會效益進(jìn)一步提升。

可量產(chǎn)。

應(yīng)用前景：

目前，中國公路網(wǎng)絡(luò)已基本形成，大規(guī)模建設(shè)后必然帶來繁重的養(yǎng)護(hù)任務(wù)，公路養(yǎng)護(hù)已由傳統(tǒng)的“搶修時代”過渡到“全面養(yǎng)護(hù)時代”。由于交通量的急劇增加與規(guī)范管理養(yǎng)護(hù)技術(shù)的缺失，某些早期修建使用的SBS改性瀝青路面在達(dá)到預(yù)期使用年限前便產(chǎn)生了車轍、裂縫等病害，導(dǎo)致早期修建的瀝青路面達(dá)到使用壽命，產(chǎn)生大量廢舊老化瀝青混合料，需要進(jìn)行大規(guī)模的公路維修養(yǎng)護(hù)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(hù)資金1.29萬億元，實施預(yù)防養(yǎng)護(hù)135.6萬公里，修復(fù)養(yǎng)護(hù)公路里程高達(dá)165.2萬公里。由此可見，全國大量的待維修養(yǎng)護(hù)公路為本項目提供了大量用戶。

本項目技術(shù)符合國家基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展新方向，落實國家基礎(chǔ)建設(shè)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(shù)的能源消耗，經(jīng)濟(jì)環(huán)保；提高溫拌同步再生技術(shù)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(fù)成本。綜上，本項目應(yīng)用前景廣闊。

應(yīng)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(quán)：

該成果已申請/授權(quán)多項中國發(fā)明專利。

合作方式：