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“绿色公路”到底有多环保？这些实用新材料成交通产业“宠儿”
“绿色公路”到底有多环保？这些实用新材料成交通产业“宠儿”
8月14日，甘肃省首条采用微纳橡胶技术的低碳环保型高粘弹橡胶复合改性沥青路面试验段，在陇西至漳县高速公路铺筑完成。该试验段的铺筑是甘肃省公航旅集团主动落实国家“碳达峰、碳中和”战略决策的成功实践，为我省低碳路用材料长寿命路面的建设提供了数据支撑和技术积累，标志着我省在交通行业助力实现国家“双碳”目标迈出了实质性的一步。
此次铺筑完成的微纳橡胶路面试验段位于陇西至漳县高速公路YK20+250至YK23+050段，长度为2700米，使用的环保型高粘弹橡胶复合改性沥青由上海交大-甘肃公航旅建设集团“低碳路材联合研发中心”研发，由公航旅石墨烯公司加工生产。该研发项目主要发挥上海交通大学多学科交叉优势及路用高分子材料研究特色，依托甘肃省公航旅集团项目资源平台，通过校企强强联合，实现了绿色低碳道路材料的成功研发、生产和应用，有力推动道路交通领域减污降碳行动。
上海交大-甘肃公航旅建设集团“低碳路材联合研发中心”发挥产学研用一体化优势，在世界上首次创新采用绿色浅度裂解技术制备微纳胶粉（熟化胶粉），实现其高效溶解于沥青中，成功研发出高性能高粘弹橡胶复合改性沥青，有效解决了传统生产存在的消耗大量燃料、排放二氧化碳等温室气体、挥发沥青烟气危害人体健康和生态环境等问题，达到了低味、补强、防滑、耐热、耐寒、耐腐蚀、抗冲击、降噪音的作用，在减小碳排放量的同时，降低了铺筑成本。
小编还搜集了目前应用的其他绿色环保型材料及新型科技产品，一起来“围观”一下吧！
JH系列环保型道路融雪剂：真经济！真环保！真融雪！
铺撒造价较低的氯盐类融雪剂是季冻地区冬季保证道路行车安全的一种必要手段。但大量融雪盐的应用，也给公路周边桥涵混凝土构造物、交安设施造成严重破坏，对沿线土壤及生态环境构成“威胁”；而非氯盐类融雪剂则因造价过高难以在公路工程中推广应用。
鉴于这种情况，省交通科研所科研团队在参考国内外相关成果基础上，经两年多的深入试验研究，以融雪盐、地产环保型绿色融雪材料、高分子稳定剂为原材，研发了JH系列环保型融雪剂，不仅造价较普通融雪盐降低10%，且可适用于不同降雪量、不同低温环境。
2021年1月至3月，该产品在长珲、鹤大高速公路及辽源市政主干线推广试用40吨，应用里程累计10公里。试用结果显示：该产品在-25℃低温仍具有良好的融冰除雪性能，可满足吉林省乃至季冻地区冬季道路除雪要求；工厂化生产产品为颗粒形态，便于运输、存储及撒布车撒布。同时，与融雪盐相比，JH系列融雪剂环保性能提高40%-50%，对钢铁腐蚀性降低10%，对周边土壤污染率降低40%以上。
石墨烯高分子防腐涂料：镀锌？Out了！我们可延长护栏使用寿命10年以上！
季冻区公路护栏易出现锈蚀病害，应用10年后的更换率为15%。目前，公路护栏多采用镀锌技术防腐，随着锌价格不断上涨，采用镀锌工艺加工的护栏成本也在不断上涨；另外镀锌构件防腐层一旦破损无法修复、只能更换，后期养护费用极高。
为解决上述问题，科研所研发团队与常州探索公司联合，经4年的技术攻关及比对试验研究，于2020年研发出适用于季冻地区的石墨烯高分子防腐涂料，此产品可替代镀锌技术应用于公路护栏防腐层。
石墨烯表面致密的结构特性，可大幅度延长腐蚀物质扩散路径，避免有害物质及氯离子的渗透，提高公路护栏防腐、防冻及抗老化性能，与镀锌技术相比，可延长护栏使用寿命10年以上。不仅如此，石墨烯高分子防腐涂料可实现破损护栏防腐层的现场修复，避免了护栏破损即更换造成的资源浪费，也减少了护栏拆卸返厂而产生的高额养护维修、运输费用。
在环保方面，石墨烯构件钢铁基体表面氧化层采用密闭抛丸技术处理，无粉尘，无酸洗，具有良好的环保性。
还有！与镀锌技术相比，采用石墨烯防腐涂料，镀涂每吨护栏板可节省造价300元！
目前，该产品已在吉林、黑龙江两省护栏养护工程中推广应用。2020年6月，在吉草高速公路护栏养护工程中推广应用30公里；2021年5月，在鹤大高速公路（黑龙江段）西湖岫大桥等3座桥梁护栏养护维修中应用。应用单位反馈，此产品应用工艺便捷，现场护栏修复效果良好。
玄武岩筋：重量轻！不锈胀！抗拉强度是普通钢筋3倍！
高速公路建设期内，普遍存在钢筋易锈蚀的问题，一旦锈蚀，则会影响钢筋与混凝土的结合效果，造成桥涵构造物耐久性下降。
2014年起，省交通科研所用5年时间深入攻关，在经过大量的室内试验、实体工程验证及工厂化生产工艺研究基础上，以玄武岩为母材制备出具有高抗拉伸性能的玄武岩筋。该材料密度小、重量约为钢筋的1/4，便于施工；抗拉强度是普通钢筋的3倍以上；与水泥砂石之间具有更好的黏结强度，不会产生钢筋锈胀，可明显提高钢筋混凝土的耐久性，适用于桥面铺装、桥台等部位；与普通钢筋相比，该材料成本可降低7%，具有良好的经济效益。
当前，玄武岩筋已在东双等多条高速公路的桥台、桥面铺装中得以应用，建设单位表示，这一材料从根本上解决了钢筋的锈蚀问题，且质量轻便，便于应用，提高了施工安全性。
超高性能水泥混凝土：具备自修复功能的“5高”混凝土，不得不服！
盐冻破损是当前季冻区公路桥涵构造物的主要破坏形式。调查数据显示，受盐、冻影响，新建桥涵伸缩缝、护栏底座、盖梁、防撞墙及路缘石等部位使用年限降低30%以上。
在我省气候条件下，公路建设中普遍使用的C50防腐防冻混凝土往往难以达到预期抗冻效果，致使后期养护维修费用大幅度增加，桥涵运营质量有所下降。省交通科研所于2017年开展了超高性能水泥混凝土研发与应用，经过3年的深入研究，研发出了适用于季冻地区，拥有良好抗盐冻性能的超高性能混凝土，并系统地提出了超高性能混凝土的控制标准及应用工艺。
超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，UHPC）是一种新型超高性能水泥基复合材料，具有超高的工作性、超高的强度、超高的韧性、超高的抗冻性耐腐蚀性以及超高的抗收缩性等“5高”特点。同时，在开裂情况下还具有自修复功能，应用于季冻区桥面铺装、桥梁伸缩缝、护栏底座、防撞板、盖梁等对抗冻性能、抗盐冻性能有特殊要求的部位，可大幅度提高其使用性能、延长结构物的使用寿命，从根本上解决季冻区桥涵混凝土盐冻破损问题，减少后期养护维修费用，从全寿命周期而言具有良好的社会和经济效益
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