来源:河北广播电视台冀时客户端
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时间:2025-09-18 17:57
9月18日,河北省交通规划设计研究院有限公司道路研发中心主任蒲昌瑜、道路研发中心主任工程师孟会林、高端人才、科技创新骨干田中男做客《阳光热线》访谈节目,介绍团队通过技术创新实现固废资源化利用的系列成就。
蒲昌瑜主任介绍,道路研发中心以提高道路使用寿命和服务功能、降低道路工程建养全过程碳排放为目标,主要开展道路结构设计、沥青路面施工技术服务、道路工程建养新材料研发及路用材料产业转化四方面工作。比较有代表性和影响力的成果有长寿命沥青路面、橡胶改性沥青以及工业、工程固废高值化利用等技术。
道路研发中心主任 蒲昌瑜
如何让沥青路面“长寿”?
沥青可以有多“长寿”?传统沥青路面的设计使用寿命为15年,通常在通车后7-8年就需要进行养护维修,资源消耗大、资金需求也高。长寿命沥青路面技术是旨在通过优化结构设计与材料性能,实现路面结构使用寿命达 40 年以上、养护维修周期达到15年以上的可持续路面技术,可以减少道路养护需求,降低碳排放与资源消耗,实现全生命周期成本最低。
让沥青“长寿”有哪些黑科技?三个“核心”给您答案。一是研制了系列“核心”装备:“微波靶向可控的胶粉脱硫设备”实现了胶粉改性沥青的高掺量化与高性能化,同时降低了生产能耗;二是根据需求研发了系列“核心”产品,形成不同胶粉掺量(胶粉掺量由传统最高20%提高到50%至70%)的高性能胶粉改性沥青系列化产品,在沥青路面领域提出了定制化解决方案,可满足不同区域、不同结构层的功能化需求;三是形成的“核心”成果被行业内广泛认可和接纳,“大掺量橡胶改性沥青技术”已列入交通运输部低碳技术推广目录(2021年度),《轮胎橡胶改性沥青原理》入选交通运输部重大科技创新成果库。
道路研发中心主任工程师 孟会林
“长寿”沥青铺在哪里?孟会林介绍,我们河北是国内最早参与长寿命沥青路面技术研发的省份之一。早在“十一五”时期,省交规院技术团队在沙庆林院士的带领下,就以“强基薄面”理念为指导,探索修筑半刚性基层长寿命沥青路面。经过十多年接续努力,“十四五”时期,在省交投集团的支持下,研发成果在省内外高速公路建设中持续推广应用,形成了可复制、可推广的长寿命路面材料、结构与施工标准体系,并已在雄安新区对外骨干路网京德、荣乌新线等高速公路永久性路面工程实现大规模应用。
我们周边的京港澳高速、曲港高速保定段、太行山高速、津石高速、遵秦高速,还有正在建设的石太高速改扩建、衡德高速改扩建工程等20余条高速公路都应用了橡胶改性沥青,累计应用40多万吨,应用里程达2500余公里;同时,我们也在省外进行了推广,山西、河南、广西、新疆、贵州、江西等的高速及干线公路都用到了这种材料,省外总应用里程也超过了2000公里。
垃圾?No!资源!固废利用化腐朽为神奇
田中男介绍,全国范围内,每年产生的工业固废总量较大,如钢渣、粉煤灰、尾矿渣、碱渣、赤泥等,都成为生态环境和固废处置领域难啃的“硬骨头”。与此同时,道路建设面临着一个现实的困境,就是砂、石、土等天然资源的日益匮乏。因此,如果我们能够通过技术突破,把合适的固废转变为可用于道路建设的材料,不仅能缓解建材资源短缺的难题,还能有效消化固废存量,真正实现“变废为宝”,推动公路建设与环境保护的双赢。
道路研发中心科技创新骨干田中男
固废→资源并不简单。例如,钢渣因含有游离氧化钙和氧化镁,遇水后会发生化学反应而产生体积膨胀,若直接用于路基、基层和路面,犹如埋下“定时炸弹”,极易导致几年后路面结构的开裂、拱涨与破坏。建筑垃圾再生骨料则因其内部存在大量微裂纹,而且表面成分复杂,往往产生强度偏低、性能离散性大的问题,难以满足高等级道路长期性能的严苛要求。
田中男介绍,团队以粉煤灰、钢渣、矿渣、碱渣等大宗工业固废为主要原料,通过“物理活化”和“化学活化”相结合的技术手段,充分激发这些固废的潜在胶凝活性,制备出性能满足路用要求的胶凝材料,最大可100%替代水泥。今年7-8月,在衡德高速改扩建工程中利用工业固废制备的低碳胶凝材料,铺筑了近5公里的路床和基层试验段,现场效果良好,降低了固化剂成本超10%。
大龙窝1号桥原址再生。田中男介绍,为实现高速公路桥梁更新产生的废弃混凝土低碳资源化再生利用,依托石太高速公路改扩建项目桥梁拆除重建工程,联合深圳大学院士团队、东南大学院士团队,形成桥梁结构废弃混凝土自我产生、自我消化、自我循环的闭环建设模式,打造低碳无害化桥梁更新名片。以石太高速大龙窝1号桥为例,在改扩建工程中,这种桥通常需要拆掉旧桥、清运废料、再建新桥,但是石太高速改扩建项目通过使用桥梁原位再生技术,把拆下来的混凝土料经过处理后原桥再利用,省了材料投入、免去了搬运、节约了土地,实现旧桥废弃物100%回收,光这一座桥就可以减排2000吨二氧化碳。
蒲昌瑜介绍,今后,团队将以增强路基路面耐久性和韧性为目标,持续研究和推动长寿命路面结构组合设计与应用,同时面向绿色交通与低碳工程建设,持续开展废旧高分子材料改性沥青、沥青路面再生、超薄罩面混合料、固废基胶凝材料研发及其多场景道路工程应用技术等研究,以关键技术和核心材料为抓手,加强成果转化与推广应用,进一步为提升路面结构与材料设计水平、开展多元化路用材料研发、打造绿色建材产业提供动力。
作者|王佳钰、顾少卿、张健
编辑|王悦
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编审|牛作交
监制|冯慧杰
终审|边宇峰