[00906796]传导型沥青基复合材料制备与应用关键技术

沥青路面具有平整度高、舒适性好、行车油耗低、低噪、抗滑等优点，已广泛应用于城乡与高速公路、桥面、机场等交通系统。然而，沥青路面受行车荷载和气候环境等因素影响，常产生车辙、裂缝、松散和坑槽等病害。尽管国内外同行在路面材料研发及其施工和养护等方面取得一定成效，但均是在路面出现宏观病害后的被动维修，而且冬季撒盐除雪、夏季撒水降温，还会造成环境污染和资源损失，并增加路面病害的产生，现有技术尚难以解决。 该项目提出赋予路面新的功能以解决上述问题的创新思路，但沥青混凝土的高绝缘特性，限制了其功能拓展，如何突破材料的导电性是该项目面临的最大技术难题。在多项科技计划支持下，经年多年研发，该项目获得系列核心发明专利；并紧密结合工程实践，突破了传导型沥青路面材料设计、制备与应用关键技术，主要发明点如下： (1)揭示了沥青基复合材料的导电机制，发明了传导型沥青基复合材料导电通路构筑方法，建立了沥青路面病害(损伤)与电信号响应间的相关性及电阻预估方程，为赋予路面新功能与实现健康自诊断监测提供了依据和技术支撑。 (2)揭示了路面感应加热自修复机理并建立了相应的模型，发明了自修复沥青基复合材料制备方法与感应加热快速修复调控方法，实现了沥青路面的主动养护。 (3)发明了集热及相变调温沥青路面材料制备方法和融雪化冰用沥青路面结构，同时配套开发了太阳能利用的应用技术，解决了高、低温气候环境导致路面病害频发的国际共性难题。 上述发明赋予了沥青路面新的功能，为其发展与应用提供了新方法、新技术，已获授权发明专利16件，发表论文106篇，其中SCI/EI收录75篇。成果全部转化并用于湖北武汉、河北唐山与内蒙古等公路的建设中，应用效果良好，近3年的经济效益超过2亿元。成果成功应用，实现了沥青路面损伤的智能诊断、融雪化冰和太阳能集热等功能化，减少了沥青路面的高、低温病害，缓解了城市的热岛效应，对于资源、能源和环境可持续发展具有重大意义。