一、成果简介

开发高效绿色的沥青路面循环再生利用技术，提高废旧建筑垃圾利用效率，转变高能耗、高污染的道路建设方式，走节能减排低碳环保循环发展之路，将有利支撑北京“四个中心”建设，引领交通行业科技发展和产业高质量发展。公路和城市道路建设是传统的资源占用型和能源消耗型行业，每年北京维修、改建的道路工程约600公里，产生废旧料约200万吨，如采用国外传统再生技术进行废旧料的利用，由于沥青、矿料和废旧料均需高温加热，不仅要消耗大量的能源，而且在拌和生产和施工的过程中，还会排放出大量的废气和烟尘，严重影响周围的环境质量，据测算北京道路再生工程建设每年消耗燃油约50万吨，碳排放量约125万吨，约占全市碳排放总量的2.5%。因此，高效绿色的沥青路面循环再生利用技术的开发是十分必要的。

沥青路面高效绿色循环再生利用关键技术主要内容有：

(1)沥青路面再生材料与结构一体化设计理论

针对传统线弹性层状理论体系对沥青混合料的连续介质假定与再生材料的非连续均质体特性不符的现状，提出了使用粘弹性接触模型来表征再生材料中新旧沥青界面以及沥青胶浆与集料之间的接触本构关系，阐明了重交通和环境耦合作用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，建立了两者之间的关系模型，依据北京地区交通、环境和路面层位受力特点，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。

(2)废旧沥青路面高效再生新材料及产品标准

针对RAP再生时不能达到新旧沥青界面完全混溶所导致的低温和疲劳性能差的现状，揭示了桐油、蓖麻油、菜籽油等植物油中含有三个反应活性很高的共轭双键不饱和酸可有效抑制RAP材料中沥青质絮凝沉淀作用的微观机理。通过苯甲醛交联剂对植物油的复配，开发了生物复合沥青再生剂, 使得RAP 材料中组分之间达到100%完全混溶。基于多级等幅荷载下的沥青混合料损伤累积和低温小梁破坏试验，提出了适用于北京气候环境和车载条件的高效绿色循环再生沥青及混合料性能的技术指标和标准。

(3)高效绿色循环沥青路面成套再生施工设备

针对RAP来源复杂、老化程度各异、易团粒化而导致高比例RAP材料变异性大、易离析、掺配率低的现状，发明了除尘、破碎、筛分三级预处理技术。并通过控制再生剂的添加时间、温度和优化施工工艺，提高了高效绿色循环再生沥青及混合料的疲劳性能和低温性能。利用再生剂的扩散及润滑降黏作用，促进RAP中旧沥青与再生剂、新沥青的充分混溶，避免RAP的二次老化，减少RAP与干燥简壁的粘连问题，提高了高效绿色循环再生沥青及混合料的生产和易性。

二、成果创新点和应用价值

(1)发现了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，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。

(2)揭示了植物油中不饱和脂肪酸可有效抑制 RAP中沥青质絮凝沉淀作用的微观机理，利用苯甲醛交联剂、硅烷偶联剂对植物油的复配，开发了生物复合沥青再生剂,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。

(3)建立了RAP三级预处理技术，控制了RAP质量变异性。提出了RAP在生产中的关键控制温度，开发了RAP分离再生技术及再生工艺，促进RAP中新旧沥青充分混溶，避免RAP二次老化，提高了新旧料热量传递的均匀性及施工和易性。

(4)近十年来，本项目技术成果在京沈高速辅路大修工程、河北迁曹线大修工程等多个省、市、自治区近1000公里道 路工程中成功应用，利用RAP数量高达300万吨，减排碳50 余万吨，创造直接经济价值约1.6亿元，同时减少RAP占地 费用，环保、经济及社会效益显著。

图1 新旧沥青界面以及沥青胶浆与集料之间的接触本构关系

图2 抑制RAP中沥青质絮凝沉淀作用的微观机理

图3 高效绿色循环再生沥青混溶等级标准

图4 废旧沥青路面材料RAP三级预处理技术

图5 北京国道101高效绿色循环再生工程示范

三、合作方式

合作开发、技术转让、技术许可或其它方式。

四、对接方式

(1)合作意向方联系北京建筑大学科学技术发展研究院成果转化与科技合作办公室（以下简称成果办）；

(2)成果办沟通了解意向方情况；

(3)会同成果完成团队与意向方共同研讨合作方案。

北京建筑大学科学技术发展研究院成果转化与科技合作办公室

电话：010-68322418

网址：http://kfy.bucea.edu.cn/