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南宁建成世界首条石墨烯复合橡胶改性沥青路面

    近期,世界首条石墨烯复合橡胶改性沥青路面在广西南宁市南宁大桥桥面铺装维修工程中成功铺筑并投入使用。

    立体构造石墨烯复合橡胶改性沥青路面技术由广西大学沈培康教授团队与广西正路机械科技有限公司合作研发,并在南宁大桥大修工程中进行了首次工程化应用,率先实现了石墨烯在路桥高等级路面铺装材料方面的商业化应用,打通了石墨烯产业从石墨烯粉体材料的宏量制备到规模化应用的产业链条,开拓了石墨烯产业发展的新路。

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石墨烯复合橡胶改性沥青路面摊铺

    随着经济的高速发展和交通荷载的快速增加,传统改性沥青路面已出现各种问题,如高温性能不足会出现龟裂、车辙、变形,低温性能不足导致路面开裂等,造成路面预期使用寿命降低、维护成本增高,这是我国交通领域新时期条件下所面临的重要难题之一。因此,加快研发低成本、环保、高品质、长寿命的沥青改性材料对我国交通领域技术创新发展具有重要意义。

    经过持续联合研发,广西大学和广西正路机械科技有限公司从全产业链的角度出发,成功研制出立体构造石墨烯复合橡胶改性沥青路面技术,它包括四大核心技术:石墨烯高效分散技术、石墨烯橡胶粉再生复合技术、石墨烯复合橡胶粉改性沥青混合料均质拌和技术和石墨烯复合橡胶粉改性沥青混合料铺装技术。

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石墨烯复合橡胶改性沥青路面碾压

    与传统沥青材料相比较,立体构造石墨烯复合橡胶改性沥青路面材料具有如下特殊技术优势。

    1)净味环保。大量使用回收废旧轮胎的橡胶粉材料,经再生处理后达到净味效果,与传统胶粉沥青路面施工和使用中出现的刺激性气味,形成鲜明对比。

    2)高一致均匀性。石墨烯作为添加剂,可增强沥青与橡胶粉界面相容性,橡胶粉吸收溶胀过程中对沥青分子吸收的选择性,以及改性沥青与骨料的相互作用。石墨烯可使基质沥青、矿物在混合料中均匀分散,保证沥青混合料的均匀度和一致性。

    3)高品质长寿命。添加石墨烯后,沥青混合料的动稳定度达国家标准技术规范的3倍,马歇尔稳定度提高1倍,路面材料抗车辙性、抗剪切力及摩擦系数显著提高,路面安全系数大幅提升,同时路面材料的低温抗裂性能、改性沥青与骨料的握裹力和油膜的耐水性增强。

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南宁大桥石墨烯复合橡胶改性沥青路面实景

    总体而言,该创新技术的应用,可显著提高路面的动稳定度、低温抗裂性及摩擦系数,路面降噪效果明显,在改善驾驶舒适性的同时,可有效提高沥青路面的使用寿命,降低维护成本,是道路交通新材料技术领域中的新发展,也是石墨烯产业化的新突破。

    (资讯来源:广西大学网站新闻中心

    注:本文刊载于《市政技术》2018年第4期,第1页。