40沥青路面无损评价、常温再生关键技术与成套装备-上海市科技奖励.doc

项目名称：沥青路面无损评价、常温再生关键技术与成套装备 提名意见： 该成果首次提出并建立了沥青路面结构无损评价、路面维修再生设计方法，研制了高性能常温再生材料、路况检测车和常温再生全套生产装备：从发现常温再生混合料的被激复活现象开始，发明了高性能沥青乳化剂和复方再生剂，建立了新一代再生混合料设计方法，使其性能达到了热拌混合料的水准；建立了沥青路面再生大修结构设计的完整设计体系和设计标准，提出了6种再生结构典型路面模式；首创了高效成套再生生产设备，满足了大规模工业化生产要求。成果获25项发明专利，1项国际专利，具有完全自主知识产权，推动了该行业领域废旧材料大规模高附加值再生利用。成果已应用里程达2200多公里，使用时间最长的已超11年，获工程经济效益22.06亿元，减少废弃材料占地1584亩、节约加热重油7.7万吨、减少CO2排放24.6万吨，产生了广泛社会影响。发表论文151篇，出版专著1部，相关研究成果被交通部采用，编写地方规范3部。在工程应用上产生了显著成效，培育了本土高新企业。 拟提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。 项目简介： 本项目属交通运输工程领域。 道路建设需要大量的建筑材料。我国道路石料的开采因为环保的原因受到了很大制约，导致道路石料紧缺；同时，我国每年产生的废旧沥青料高达2.3亿吨，因缺少合适的再生技术而未能得到充分利用。经过十几年的研究，本项目首次建立了一整套领先的旧路面无损评价、再生结构设计和常温乳化沥青再生材料技术，研发了系列装备，形成了覆盖全产业链的创新技术。主要创新点如下： 1. 发现了旧料再生机理，发明了国际领先的乳化沥青常温再生新技术。①发现了常温再生混合料的被激复活现象，提出了常温拌和、常温摊铺、受热被激复活的常温再生全新机理；②建立了考虑被激复活和二次压密机制的新一代常温再生混合料设计方法和完整标准；③发明了专用高性能再生乳化剂，打破了国外垄断，节约了工程成本；④发明了芳烃油+专用再生乳化剂的复方常温再生技术，使常温再生混合料的性能达到了新材料的技术要求，可用于重载路面，提高了再生材料的应用价值。 2. 发现了路面弯沉盆上存在惰性点，首创了路面结构无损评价方法、标准及再生结构设计方法。①发现了路面结构中的惰性弯沉点，建立了基于惰性点的高精度高效率反演方法，从理论上解决了反演解的唯一性国际难题。②首次将模量比（反演的在役模量和初始模量的比值）作为路面损伤评价指标，建立了路面结构层损伤-损坏关系；建立了半刚性基层损坏评级标准，为设计和决策提供了技术依据，解决了基层无损评价难题；③根据先导工程的十余年连续观测，确定了设计参数，构建了路面再生设计体系和标准，解决了结构设计问题；同时，绘制了设计诺谟图，提出了6种典型结构设计模式，以方便工程使用。 3. 研发了三维路面变形检测设备；首创了高效能常温再生混合料生产成套设备，产能达400吨/小时。①采用视频图像技术检测路面损坏状况，采用结构光技术检测路面三维变形，研发了快速检测车，解决了路面数据的快速采集问题；②自主研发了全套高效率、高精度、双拌式常温再生设备，解决了规模化施工的设备难题；③优化了生产工艺、流程和添加剂，显著提高了早期强度，养生时间从14天大幅缩短为2天，大大缩短了工期。 本项目首次将废旧材料的零星尝试利用上升为高性能绿色路面建筑材料，形成了具有完全自主知识产权的全产业链完整技术突破，是沥青路面再生领域的重大技术飞跃，总体上处于国际领先水平。研究成果获发明专利25项，国际专利1项，发表论文151篇，出版英文专著1部。相关研究成果被交通部采用，已编写地方规范3部。 客观评价： 交通运输部公路科学研究院道路研究中心主任徐剑研究员在该项目申请者完全不知情的情况下对采用该项目技术的昌九高速公路常温再生路面的使用状况进行了第三方独立评价，并于2015年1月在《公路交通科技》杂志发表了题为《乳化沥青冷再生路面性能衰变规律研究》的论文，其中写到：“本文讨论的乳化沥青冷再生路面，沥青层厚度达到28 cm ( 16 cm 热拌沥青混凝土和12 cm 乳化沥青冷再生混合料) ，符合长寿命路面的设计理念; 在经受了3 000 多万次标准轴载作用后，路面并没有发生自下而上的疲劳开裂以及结构性车辙，使用性能优良，符合长寿面路面的性能基本特征.......经历了63 个月的运营，3000 多万次的累计当量轴载后，冷再生路面PCI，RQI 仍处在优的等级范围内，说明了乳化沥青冷再生路面卓越的服务水平及耐久性。” 上海科学技术情报所（国家一级科技查新咨询单位）对《》课题沥青路面研究路表温度和骑缝检测位置对地震波模量的影响，并对不同损伤和开裂程度的沥青路面进行检测等方面，与国内外已有公开文献报道不同具有新颖性 上海科学技术情报所（国家一级科技查新咨询单位）对交通部《沥青混