高性能沥青路面新材料及制备技术
（2012年度国家技术发明奖二等奖）
一、项目背景
沥青路面是我国高等级公路特别是高速公路最主要的铺面形式，每年沥青使用量约1800万吨，沥青混合料使用量约3~4亿吨。“十二五”期间，交通行业将构建“畅通、安全、高效、绿色”交通运输体系，对于沥青路面则必须提升其抗重载和耐久性、提升路面安全性能、提升路面修筑的环保技术水平。沥青作为粘结材料，其性能对沥青混合料及其路面性能至关重要，沥青材料的技术需求主要体现在三个方面：①我国公路交通量迅猛增加，重载问题突出，我国80%沥青路面的大中修都与车辙病害有关，急需开发力学性能更好的沥青材料；②社会公众对交通出行的安全期望和诉求越来越高。排水沥青路面是世界公认的高安全、环保和舒适的顶级功能路面，可减少雨天滑溜类交通事故80%，降低噪音3-8分贝，但我国缺乏修筑排水路面的关键沥青材料；③我国发展中的资源、能源与环境问题更加突出，交通行业需构建“资源节约型、环境友好型”的发展模式，也需要开发节约资源和节能环保的沥青新技术、新材料。
二、项目简介
本项目依托国家自然科学基金、国家863计划及交通部科技项目等课题，研究提出了沥青材料杂化设计、复合改性增粘增韧、高效干法原位分散等方法，发明了重交通道路高承载力路面材料、高安全排水沥青路面沥青材料、废橡塑基热塑性弹性体沥青材料、节能减排的温拌沥青材料等新型路用材料及制备技术方法，有力支撑了我国道路工程建设对“耐久、安全、环保” 关键材料的需求，多项技术打破国外材料在我国的技术垄断或主导地位，项目成果已获授权发明专利9 项，公开发明专利7 项，其他知识产权4 项，在全国25个省市、100多个高等级公路项目中得到应用，并成功出口海外高速公路项目，项目成果引领了相关领域我国道路工程的技术革新，提升了我国道路材料自主创新能力，行业影响重大，推广应用前景广阔。
三、主要技术内容
项目创造性利用道路工程和沥青材料学的有关原理，发明了系列国际先进、适合我国重交通特征的高强度、高粘结、具有节能环保功效的新材料及制备方法，具体包括：
1）提出了高效干法原位分散技术，首创了天然沥青和合成高分子聚合物复合材料及其制备技术，提出了适用我国重交通和超重交通的高模量、抗车辙沥青混合料设计方法，关键力学强度指标为传统SBS 改性沥青技术的2~4倍。
2）提出了沥青改性的增粘、增韧和增溶方法，发明了高粘结力的沥青材料和制备方法，攻克了长期以来制约我国排水沥青路面修筑的关键材料，沥青性能的关键指标60℃动力粘度可达30万Pa.s。
3）发明了改性沥青用共混型热塑性弹性体（TPE）制备技术和废橡塑基的弹性体改性沥青制备方法，改性剂在沥青中形成微米级网状结构，改性沥青性能可达PG82-28 技术等级，可替代传统技术和材料。
4）提出了高温润滑、低温晶格增强的温拌技术方法，发明了以裂解聚乙烯为基材的新型温拌沥青材料，可降低沥青路面施工温度30℃，节约燃油25%，减少二氧化碳和其他污染物排放50%以上。
四、适用场合和范围
主要发明内容及适用场合和范围
1、重交通道路高承载力路面材料
重载道路提高沥青路面承载能力、延长使用寿命的项目，特别是高速公路、城市道路交叉口、公交车道等车辙病害易发路段。
2、高安全排水沥青路面材料
用以大孔隙排水沥青路面表层以降低交通噪音、提升雨天行车安全的项目，特别是降雨量600mm 以上地区的高速公路和城市干道。
3、废橡塑基热塑性弹性体沥青材料
应用废旧橡塑基TPE替代化工合成材料SBS沥青改性剂，以实践资源循环利用理念。
4、节能减排的温拌沥青材料
温拌沥青材料，降低沥青路面施工温度，节约燃油，减少温室气体排放；隧道、居民区附近等热拌烟尘等对人体危害较大的沥青路面、低温季节以及寒冷地区等需要延长沥青路面施工季节的项目。
