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《交通运输科学技能新效果推行目录》(2020)——榜首部分公铁水《大都市区沥青路面低碳快速维护要害技能与使用
来源:优游用户手机版登录 发布日期:2022-06-02 16:27:06

  原标题:《交通运输科学技能新效果推行目录》(2020)——榜首部分公铁水《大都市区沥青路面低碳快速维护要害技能与使用》

  2. 完结单位:交通运输部公路科学研究所、北京修建大学、 北京市路途工程质量监督站、 北京航空航天大学、 北京市政路桥办理维护集团有限公司、 我国公路工程咨询集团有限公司、 北京市政路桥建材集团有限公司、 北京首发公路维护工程有限公司

  3. 首要完结人:徐剑、 时节、 秦永春、 薛忠军、 李峰、 侯芸、 周绪利、 王杰、 吴杰、 李宝生、黄颂昌、 高玉梅、 索智、 董元帅、 曾蔚、 许鹰、张艳红、 王鹏、 张艳鸽、 何志敏、 常嵘、 任万艳、王佳妮、 周思齐、 戴建华

  我国沥青路面路程超150万公里,位居世界前茅。为确保服务水平、确保执役寿数,沥青路面有必要不断进行维护。我国沥青路面每年大中修维护超10万公里,发生旧料2亿多吨、耗费砂石3亿吨和燃油50亿升,为世界之最。传统路面维护技能的施工功率低、交通搅扰大、能源耗费高、旧料抛弃多,维护作业与畅行需求、生态维护与资源挖掘的对立杰出,在大都市区超大交通量与节能减排刚性束缚下变得无法谐和,路面维护难以施行,路途执役寿数和服务水平遭到严峻应战。

  为此,展开沥青路面低碳快速维护技能立异研制,处理“传统决议计划不适用、快速维护时效短、低碳资料不耐久冶等体系性技能难题,构成具有自主知识产权的路面低碳快速维护技能体系,含义严重。该项目由交通运输部公路科学所徐剑研究员牵头,北京修建大学、北京市路途工程质量监督站、北京航空航天大学等单位一起参加,历经十余年产学研用联合攻关,破解了沥青路面低碳快速维护难题。项目首要立异如下:淤开发了多源数据交融的路面低碳维护决议计划体系,处理了传统决议计划不适用低碳快速维护需求的难题。于构建了快速-长效的路面防备维护技能,完成了全天候快速维护效果的长效坚持。盂研制了超低排放的路面全结构批改技能,霸占了冷拌冷铺路面功用不耐久的难题。

  项目取得发明专利16项、SCI/EI论文33篇、专著9部,主编职业规范13部,支撑建立了1个国家级科研渠道和2个省部级立异团队。项目构成了以“低碳、快速冶为特征的具有自主知识产权的沥青路面高效绿色维护技能及规范体系,在北京等大都市区使用超4000公里,多项维护工程获北京市市政根底设施长城杯工程金质奖,并推行使用于交通运输部科技演示工程等十余省1万余公里工程。当选了国家和交通运输部要点节能技能推行目录,效果使用近3年新增销售额达14亿元,社会、环境、经济效益显着。我国工程院院士及多名业界闻名专家评定以为“效果具有显着的立异性,使用远景宽广,整体到达世界领先水平冶。效果引领和推动了路途职业科技进步,助力了“绿水青山冶维护,社会、环境、经济效益显着。

  (1) 开发了多源数据交融的路面低碳维护决议计划体系。研制了根据机器学习的路面病害快速精准辨识技能, 探明晰路面防备、 批改维护系列技能的能耗排放特征, 量化了路面全寿数能耗散布,根据 20 年维护大数据开发了多束缚、 多目标的低碳维护智能决议计划渠道, 处理了传统决议计划不适用低碳、 快速维护需求的难题。

  (2) 构建了快速-长效的路面防备维护技能。研制了根据资料失效方式的-40 ~ 60益 宽温域自黏式贴缝带、 即铺即通的憎水型冷补料及点评办法,开发了玻璃纤维与高分子聚合物互穿的早强增韧型稀浆混合料, 研制了黏层油喷洒-纤维切开-拌和摊铺的同步集约施工配备, 完成了全天候快速维护效果的长效坚持。

  (3) 研制了超低排放的路面全结构批改技能。研制了水性高分子三维网状交联加筋型增塑改性剂, 提出了根据界面效应和宏-细观映射的沥青面层冷再生资料优化规划办法, 创建了刚度和谐的活化改性橡胶弹性骨架-细密型半刚性底层增柔批改技能, 霸占了冷拌冷铺路面功用不耐久的难题。

  (2)提醒了沥青路面系列维护技能的能耗排放特征,量化了路面全寿数周期能耗散布,为低碳维护决议计划供给了根据。探明晰沥青路面防备、批改维护系列技能的能耗排放特征。建立了根据资料类型、结构方式、施工工艺的沥青路面能耗三元矩阵根底数据库,提醒了全寿数能耗散布规则(见图1)。

  (1)开发了裂缝和坑槽快速长效批改技能,完成了对路面部分病害的高效处治。根据资料失效方式阐明晰多物理场结合下沥青-改性剂-增塑剂杂乱资料体系功用演化规则,开发了自黏式宽温域(-40~60益)贴缝带及密封胶。初次提出了-40益极寒条件下裂缝修补资料的功用点评办法和技能指标。根据界面滋润理论和类似相容原理,开发了即铺即通的憎水型冷补料。

  (2)研制了早强增韧型稀浆混合料罩面技能,完成了对整幅路面功用的高效进步。提醒了物理化学两层效应下稀浆混合料胶浆强度构成机制,提出了玻璃纤维与高分子聚合物网络结构体系互穿物理增韧技能(见图3),研制了60min快通型超黏稀浆混合料,开发了黏层油喷洒-纤维切开拌和摊铺的同步集约施工配备(见图4)。

  (1)研制了零排放-高功用冷拌冷铺技能,完成了冷拌冷铺沥青混合料的高功用进步。开发了根据水性高分子的三维网状交联加筋型冷拌改性剂。提出了根据批改土工击实实验和马歇尔实验的冷拌混合料规划办法,建立了冷拌混合料本构模型,破解了冷拌沥青混合料不能使用于高等级公路面层的技能难题。

  (2)研制了沥青面层冷再生资料优化规划办法,完成了废旧面层资料的高价值冷再生使用。提醒了水泥吸赞同乳液聚合的胶浆结构重塑行为,研制了胶浆-旧沥青分散程度量化表征技能。建立了冷再生沥青混合料荷载-环境耦合效果下的空间骨架结构及三维重构模型(见图5),霸占了细观结构特征与微观资料组成及功用的敏感度相关技能难点。

  (3)研制了半刚性资料高功用冷再生技能,完成了废旧底层资料的高品质冷再生使用。提醒了活化改性橡胶对新旧水泥浆体的弹性细密效果机制,提出了根据骨架重构的混合料级配改进技能,建立了不同交通荷载下的橡胶组成与掺量、水泥剂量三要素匹配办法,创建了根据路面结构层刚度匹配准则的半柔性底层结构,完成路面各结构层层底拉应力下降20%~50%(见图6)。

  该项目构成的多源数据交融的路面低碳维护决议计划体系、快速-长效的路面防备维护技能、超低排放的路面全结构批改技能等要害技能,与国表里同类技能比较优势显着。首要参数比照见表1。

  该项目研制的沥青路面低碳快速维护要害体术与使用体系整体到达世界领先水平,在确保和进步路面功用的根底上进步了施工功率、下降了工程造价、削减了能源耗费,完成了沥青路面维护向“高效施工、高功效能、高效再生冶的转型晋级,推动了交通强国建造,经济、环境和社会效益显着,具有显着的市场竞争力。

  北京市政路桥办理维护集团有限公司:先后在北京市二环路、三环路、四环辅路、机场北线项路途工程中采用了路面低碳维护决议计划体系、防备性维护技能、路面全结构批改技能等。其中平蓟路、妙峰山路等十余项工程获北京市市政根底设施长城杯工程金质奖或银质奖。

  北京首发公路维护工程有限公司:在北京市京新高速公路、首都机场高速公路、五环路等多个路段使用了该项目效果中的早强高功用稀浆混合料。研制的稀浆混合料可60min敞开交通,施工功率比传统铣刨罩面进步5倍以上,特别合适北京等大都市区超大车流量条件下的维护需求。

  我国公路工程咨询集团有限公司:研制的憎水型冷补料、沥青层冷再生和半刚性底层增柔批改等技能,在海南、西藏等省区的多个项目推行使用。使用实践证明该技能施工快捷、搅扰交通少、再生层功用优秀,能满意海南高温多雨、西藏高寒冻融等我国特别区域气候。

  (1)维护路途财物,进步服务水平。本项目效果可经济高效地批改路面病害,保证路途巨额国有财物的安全和出资效益发挥。

  (2)削减环境污染,促进民生改进。本项目效果可大幅削减二氧化碳等有害气体排放,使路途根底设施更绿色地促进民生改进。

  (3)节省自然资源,助力可持续发展。本项目效果可大幅削减路途建养对自然资源的耗费,助力大都市区路途根底设施建造的可持续发展。

  (4)缓解维护施工形成的交通拥堵。本项目可显着缓解维护施工带来的交通拥堵以及由此发生的用户时刻本钱和燃油耗费的添加。

  (5)助推交通运输职业科技水平进步。本项目展开的路面高效、绿色维护技能研制,有力推动了交通运输职业科技水平的进步。

  《目录》从2020年度中交协科技奖211项获奖项目中,遴选了130余个代表职业先进水平、技能成熟度高、具有必定影响力和使用远景的科技效果编录而成。《目录》编写委员会主任是由我国交通运输协会会长、原铁道部副部长胡亚东担任;序文由原铁道部副部长、我国工程院卢春房院士编撰,编委成员从评定专家委员会中发生,编写组由各专业专家等人员构成。

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