沥青路面新一代速熔型干法SBS改性材料
admin
2022-09-16
沥青路面新一代速熔型干法SBS改性材料
技术编号
BJ-080
提供单位
国路高科(北京)工程技术研究院有限公司
技术大类
资源能源利用技术
联系人
王宁宁
技术类型
其他资源能源利用技术
电话
18811777056
邮箱
18811777056@163.com
适用范围
沥青路面新材料领域,用于沥青路面工程。
推荐单位
中国公路学会
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技术简要说明干法SBS改性技术是将速熔型干法SBS材料直接投入沥青拌合楼(人工投放或采用专用外加剂投料机),在1min拌和过程中快速熔融分散,实现“拌合即改性”,与沥青、矿料直接制备成改性沥青混合料。本技术从源头上改变了SBS改性剂需与石油沥青热混研磨的工艺,避免了SBS性能衰变,解决了加工过程监管的行业难题,生产的沥青混凝土具有性能高(高约30%)、成本低(低约15%)、简单易控、节能减排(90%以上)等优
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Technical Brief Description
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技术提供方国路高科(北京)工程技术研究院有限公司
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技术主要指标信息速熔型干法SBS改性剂是以SBS为主要成分,微末颗粒状,可直接投放于沥青混合料拌缸,实现快速熔融并发挥改性作用的材料。
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商业应用情况速熔型干法SBS改性技术已经在山东、江苏、云南、四川等国内20余省市示范应用,并出口吉布提、日本等国。代表工程如下:(1)山东潍日高速应用路段长约30km,在提供沥青路面性能的同时,加快了施工进度,提前2个月通车,节约成本30万元。应用3年后,仍具有良好的行车舒适性和抗车辙能力,后在山东潍日高速连接线全线应用,全长16.011km;(2)四川攀大高速,项目全长41.002km。经检测,提高抗车辙关键性能指标30%以上,可减少维修道路维修活动。(3)吉布提塔朱拉港口连接线项目,全长9km,初步测算比从欧洲进口改性方案成本降低约40%。(4)日本名古屋市政工程,2015年起一直应用,应用机动灵活。
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资进行速熔型干法SBS材料的应用,需在拌合楼现场引入干法SBS改性剂专用投送设备(占地约5平米),费用约需12万元左右。
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年运行维护费用本项目可直接采购速熔型干法SBS改性材料,可根据项目需求,提前一次性采购,此时仅需做好材料的储存工作,要求置于阴凉、干燥、通风处,并注意防火、防爆。在实际应用时,可采购干法SBS改性剂专用投料设备,使用过程中,仅涉及日常零部件的更换等,费用较低。
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投资回收期本项目仅需采购速熔型干法SBS改性材料。本项目仅需采购速熔型干法SBS改性材料。初步估算,建设一个年产2万吨(考虑增容需求)的速熔型干法SBS改性材料厂,投入约需1500万元,回收期约2年。
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附加效益(1)解决周边改性沥青产业配套少/无改性沥青厂的难题,无需投资建厂,为海外工程/偏远地区/提供改性方案。对于一些偏远地区和海外地区工程,周边配套的改性沥青产业较少,会导致由于改性沥青运距较长会造成运输成本高和改性沥青性能衰减风险增大。尤其是对于海外工程,环保和周边配套的问题更加突出。通过采购速熔型SBS改性材料,无需投资建改性沥青厂,实现了SBS改性技术的直投应用,应用更加机动灵活。 (2)本技术1个标准的速熔型干法SBS改性材料生产厂(10000㎡,年产5万吨改性新材料),相当于100万吨改性沥青。按照目前改性沥青厂平均的生产规模(1万吨),则可以替代100个SBS改性沥青占地100亩的加工基地。 (3)干法SBS节能90%以上。干法SBS仅需将沥青直接运输到工地,湿法改性沥青需要在第三方工厂将基质沥青和SBS预混加工。 (4)以速熔型SBS改性材料为核心,与不同助剂组合为多种高新技术产品,如排水路面高粘剂;热再生复合改性剂;特重交通高抗车辙改性剂等,可为行业重难点改性工程提供解决方案。
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综合效益(1)从全寿命周期看,使用干法SBS改性技术,可换来充足的SBS改性剂用量、优良的路用性能,克服了诸多传统SBS沥青技术质量缺陷,预期可将路面使用寿命延长30%以上,并减少维修活动对道路通行和环境的影响,具有十分突出的经济社会效益。 (2)减少/替代改性沥青工厂,减少占地。传统SBS沥青生产需要将沥青和SBS混合加工,且沥青需要的储存、加热、研磨、溶胀等设备投入、各种车辆设施等投入巨大,平均占地达100亩。而干法直投SBS只需要加工改性剂,省去了SBS改性沥青加工的大型剪切机、胶体磨等设备工艺,且本技术1个标准的干法SBS改性材料生产厂(10000㎡,年产5万吨改性新材料),相当于100万吨改性沥青。按照目前改性沥青厂平均的生产规模(1万吨),则可以替代100个SBS改性沥青占地100亩的加工基地。 (3)干法SBS技术将SBS改性沥青加工与沥青混凝土拌合生产工序“二合一”,可减少巨大的沥青运输和能耗浪费。干法SBS仅涉及其中5%左右的SBS改性剂,采用冷造粒工艺生产,减少了大量不必要的沥青中转运输和多次加热,整体能耗仅为湿法SBS沥青的2%左右,为绿色公路建设提供沥青路面专项技术支撑
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障碍对技术转移影响等级当地居民对该技术的接受程度低:尽管本技术已经在国外有所应用,但相较于国外技术体系,如若进行大规模应用,还需进行与当地材料的大量试验验证,得到权威机构的认可。
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提交日期2020/12/30
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技术成熟度(1)速熔型干法SBS改性剂已经在山东、江苏、河南、新疆、河北、湖北等国内20余省市的高速公路、城市道路、国省道干线公路得到示范应用,并随着我国一带一路的战略推进,在日本、东南亚和非洲的部分项目得到示范,初步统计应用面积已达690多万㎡。当前,各项目应用检测数据和工程观测均良好,示范效应十分突出。 (2)作为新材料新工艺的行业成果,为指导干法SBS改性沥青路面的施工,国路高科联合诸多行业主体,联合制定了中国公路学会团体标准《公路干法SBS改性沥青路面技术指南》(T/CHTS 20003-2018)。与此同时,干法SBS改性技术相关内容已编入正修订的JTG F40《公路沥青路面施工技术规范》,标准体系的健全将推动干法SBS改性技术的规模化应用。 (3)结合干法SBS改性剂应用特点,公司开发了全自动、高速度、高精度、可视化的沥青路面新一代外加剂投料机,并形成《沥青拌合楼外加剂应用技术指南》,并在中国公路学会团体标准申报中成功立项,当前已进入征求意见阶段。本标准的制定,填补目前沥青拌合楼投料机的标准空白,为行业用好沥青混合料外加剂材料提供充分的硬件支撑。
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技术适用性与使用条件干法SBS改性技术适用于沥青路面工程,应用中只需在拌合站自动化直投干法SBS即可,并在以下湿法改性存在障碍和缺陷场合更具优势: (1)周边无配套或配套改性沥青产业较少的偏远地区及海外项目。 (2)部分与SBS相容性差的沥青,如新疆克拉玛依沥青。 (3)小批量的养护项目及市政工程。 (4)交叉口、公交车道和长上坡等的性能强化,并实现不同车道的差异化性能设计和施工,有效解决高速公路货车道的“短寿命”问
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技术稳定性作为一种全新的材料和工艺,速熔SBS材料需要从路用的角度充分自证其可靠性,包括从技术原理上的验证和各应用环节性能可靠性的验证。在开创速熔SBS材料的过程中,项目组结合大量研究实践检验干法SBS是否充分实现。这是国路高科对改性沥青应用方式的重新定义——与其他混合料干法性剂不同,干法SBS技术既是传统湿法工艺的革新者,又是SBS优良性能的继承者,具备了完全替代传统湿法SBS改性沥青的全技术要素,是目前唯一能能替代SBS改性沥青的技术体系。 本项目技术的外部验证已经在多家独立实验室、20余省市及多个海外项目得到工程验证。主要试验和工程经验表明,干法SBS改性可实现技术指标室内与现场的基本一致,且现场主要技术性能高于湿法SBS沥青约30%,质量管理优势显著。 与此同时,速熔SBS改性材料不受储存和运输影响,国内外市场均可辐射。
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技术安全性速熔SBS改性材料的主要成分为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,材料本身是无毒的,且为非易燃易爆危险品。因其为细小颗粒状,施工时,建议佩戴口罩和手套,以防吸入造成的不适以及皮肤接触可能产生的过敏反应。如在施工过程中不甚入眼,需用大量清水冲洗眼睛。速熔SBS改性材料为冷造粒工艺生产,不涉及沥青和管道加热作业,安全性高。 速熔型干法SBS改性技术已经得到了国内外市场用户的认可,后续将进入大规模应用。
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技术转移推广障碍当地居民对该技术的接受程度低
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知识产权转让截止当前,速熔型干法SBS改性技术已经申报了系列知识产权,包括5项国家发明专利、4项实用新型专利,涉及材料配方、制备工艺、施工装备等多项核心技术和配套应用技术,均为我公司自主知识产权。为加强技术成果转化程度,经综合分析考虑,公司允许知识产权的转让。