[01058558]高等级混凝土路面病害精准识别及新型聚合物快速修复技术

该项目属于交通运输工程领域。 高等级水泥混凝土路面里程占有铺装路面比例90%以上，包含市政道路在内，未来水泥路面养护压力巨大。当前路面功能性和结构性病害普遍，80%以上在役道路需进行预防性养护及大中修处治，但现有路面面层和基层病害处治技术难度大、效果差、封闭交通时间长，社会负面影响严重。项目组从2007年开始，持续开展水泥混凝土路面病害识别、评价及处治技术攻关，在病害精准识别、量化评价、新型聚合物快速修复材料研发、功能性罩面和结构性加铺等关键技术形成重大突破，建立了数字化识别、科学化评价及高性能低成本的水泥混凝土路面快速修复技术体系。 主要科技创新点如下： 1.开发了多尺度数学形态学边缘检测结合Ostu法的病害分割和定量提取数字化识别技术，建立了荷载温度湿度三场耦合条件下水泥混凝土路面性能损伤发展模型和寿命预测模型，提出了广西湿热地区水泥混凝土路面板底脱空量发展预估模型。病害识别和评价精准度显著提升，裂缝、坑槽等面层病害统计分辨率为1mm，结构内部基层脱空分辨率≥5cm×5cm。 2.发明了面层和基层不同类型病害处治的性能可调控系列材料。面层高性能聚合物水泥基快速修补材料，主要性能提升1〜2倍，具有复杂条件施工可调性，封闭交通周期缩减到3h〜24h，成本降低30%。环保型新型无机聚合物灌浆材料，解决了可灌性差、易离析及抗岩溶腐蚀等问题，寿命延长3倍以上。 3.建立了旧水泥混凝土路面功能性恢复、打裂压稳碎石化复合结构加铺处治的关键结构和材料控制指标体系，解决了薄层罩面成本高、使用寿命短，旧路面加铺反射裂缝控制和层间粘结提升等关键技术问题。 项目技术成果于2018年被列入广西科技厅可持续发展推广先进技术指导目录，已验收成果5项。研发了水泥混凝土面层和基层病害处治的系列修复材料，建成年产80000吨加工产业化基地，项目成果在近483公里养护工程中应用。3年直接经济效益1680.9万元，节支1026.24万元，减少二氧化碳(CO₂)排放6798吨；获专利20余项，发表高水平论文30余篇，地方标准1部。建成国家级企业技术中心，广西道路结构与材料重点实验室，交通运输部高等级公路建养研发中心，北部湾地区道路建设与养护新技术科技创新和南宁市固体废弃物路用工程技术研究中心等5个研发和成果转移转化平台，培养一批广西高层次人才。项目实施解决了预防性养护和大中修改造诸多技术难题，引领了水泥混凝土路面养护技术升级，打造了畅安舒美示范，维护了友好社会形象，经济、社会和环保效益显著。