“韧基优面”低碳长寿命路面,以力学演绎法进行结构设计寿命的推演,以归纳法进行性能验证。利用“半刚性沥青路面设计寿命随半刚性基层的弯拉强度提升成指数增长”这一原理,通过两类新材料的结构优化,达到造价降低或至少不增加、碳减排每平米相当于一颗树、设计寿命延长。第一类材料为无机矿渣胶凝料,用来代替水泥。胶凝料主要材料由工业固废矿渣和激发剂组成,矿渣含量超过70%,特点是抗折强度高,绝大部分材料不用烧制,消耗能源少,碳排放仅为普通水泥的10%,水化热低,收缩小。第二类先采用了主要由新型沥青等材料组成的多功能面层。以交通运输部成果为基础,采用开断级配、复配改性,同步摊铺,高强防水粘结层四种手段,实现抗滑、降噪、防水雾、耐候性好等多种功能。通过采用两类新材料,同时优化结构,提高基层抗弯拉强度提高设计寿命,改善表面层功能提升路用性能。通过采用低碳材料达成“替换减碳”,通过结构优化减少材料用量达成“减量减碳”并降低造价。●在桥隧铺装中,直接铺筑多功能面层,解决规范中说的桥面铺装病害更多的问题。宁波中兴特大型钢桥即采用了此方案,工程完工后,已连续八年无维修且技术状况评定为“优”。天津北港路南延工程、国道G339项目等也将采用此方案。●低碳长寿命路面每公里碳减排可达上千吨,设计寿命显著提高,经济效益好,干缩开裂少。明村至董家口高速公路(山东高速集团),北京-秦皇岛高速公路遵化至秦皇岛段工程(交通运输部平安百年工程)等项目将采用此方案。本体系应用了矿渣等工业固废,还可以使用粉煤灰、磷石膏等工业固废,建筑垃圾等建筑固废,应用于沥青冷再生、水稳再生等,减碳的同时,还能提升材料的力学性能。
经济、绿色,助力“双碳”目标
低碳长寿命路面体系主要从材料和结构方面进行碳减排:
新型水稳(高抗折低裂)+多功能面层(性能优异)=韧基优面
半刚性基层沥青路面的设计指标为基层层底拉应力和沥青层永久变形。提升设计指标双管齐下:
●应用新型水稳材料提高弯拉强度,兼具收缩小,耐久性能好的特点,从而寿命提高;
●基于基层“变强”,面层可以优化减薄,同时沥青层变形变小,再加上应用多功能面层作为表面层,组成优面,寿命和性能整体提升。
最为关键的是整体造价低,经济效益高。