沥青路面高效绿色循环再生利用关键技术

核心问题

沥青路面在长期使用过程中会因交通荷载、环境因素等导致老化、损坏，需要大量维修与更换。传统的沥青路面维修方法往往采用新沥青材料，而对废旧沥青路面材料（RAP）的利用率较低，这不仅造成了资源的浪费，还增加了环境负担。此外，RAP的再生利用过程中存在新旧沥青界面破坏、非线性细观开裂损伤、沥青质絮凝沉淀等问题，影响再生沥青路面的性能与耐久性。因此，如何高效、绿色地循环再生利用RAP，提高再生沥青路面的质量和使用寿命，成为当前沥青路面维修与改造领域亟待解决的核心问题。

解决方案

针对上述问题，本研究提出了沥青路面高效绿色循环再生利用关键技术。首先，通过深入研究重交通和环境耦合作用对不同RAP比例下新旧沥青界面破坏以及非线性细观开裂损伤的影响规律，揭示了RAP再生利用中的关键科学问题。基于再生集料界面剪应力、层底弯拉应力等综合路面损坏指标，提出了沥青路面再生材料与结构一体化设计原则，为RAP的合理利用提供了科学依据。 其次，本研究揭示了植物油中不饱和脂肪酸对RAP中沥青质絮凝沉淀作用的微观机理，通过利用苯甲醛交联剂、硅烷偶联剂对植物油的复配，成功开发了生物复合沥青再生剂。该再生剂不仅具有优异的再生效果，还能显著降低再生沥青的粘度，提高施工和易性。同时，提出了高效绿色循环再生沥青及混合料性能的技术指标和标准，确保了再生沥青路面的性能与耐久性。 最后，为了控制RAP的质量变异性，本研究建立了RAP三级预处理技术，并提出了RAP在生产中的关键控制温度。通过开发RAP分离再生技术及再生工艺，实现了RAP中新旧沥青的充分混溶，避免了RAP的二次老化。这一技术提高了新旧料热量传递的均匀性，确保了再生沥青路面的施工质量。

竞争优势

本技术成果具有显著的效益和竞争优势。首先，通过高效绿色循环再生利用RAP，大幅降低了沥青路面维修与改造的成本，提高了资源利用率，减少了环境污染。其次，本技术所提出的沥青路面再生材料与结构一体化设计原则、生物复合沥青再生剂以及RAP三级预处理技术等关键技术点，均具有较强的创新性和实用性，为RAP的再生利用提供了全新的技术路径和解决方案。此外，本技术还提高了再生沥青路面的性能与耐久性，延长了路面使用寿命，降低了长期维护成本，具有广阔的市场应用前景和社会效益。