成果简介
沥青混合料振动搅拌技术从搅拌工艺着手进行沥青混合料的性能优化，实现沥青路面节能和绿色环保。振动辅助搅拌工艺通过机械振动降低混合料的黏度，从而降低搅拌过程中的剪切阻力和能耗，是沥青路面节能环保的重要途径。由于振动作用的加入，沥青黏度降低，沥青在搅拌过程中得到更有效地利用，使得最佳油石比得以下降。而且振动搅拌增加集料对沥青的充分吸收，提高沥青混合料的高温稳定性和水稳定性，从而提高潮湿、高温、多雨地区沥青路面耐久性。振动搅拌增加胶浆的稳定性，轮胎碾压时胶浆不容易上浮，这就为提高沥青路面和路用品质、提早开放交通创造了条件，对于改扩建工程交通流组织意义重大。
该工艺技术于2020年4月15日经过中国公路学会评审专家的激烈讨论和对比国内外沥青混合料搅拌技术分析，高度一致的认为该技术在国际上具有一定的前沿性，创新性和实用性，研究成果总体上达到国际领先水平。同时，本工艺技术评为2020年度第一批广西交通运输行业重点科技项目，2021年和2022年评为广西交通运输“科技示范”创新典型案例。
创新点：
1.从分子纳观尺度揭示振动能量对沥青黏度的影响机理；
2.研发了沥青在振动状态下的表观粘度测试仪器；
3.研发了沥青混合料轴振动强制式搅拌机；
4.从微观角度揭示振动能量作用对沥青混合料路用性能的影响机理；
5.研发了沥青混合料的振动搅拌生产工艺；
6.国内首次采用振动搅拌工艺生产沥青混合料。
应用前景
沥青混合料振动搅拌生产技术首次运用在广西柳（州）南（宁）高速改扩建工程项目，该技术有效提高了沥青路面高温稳定性、水稳定性、疲劳抗开裂性能，显著提高了高速公路的耐久性。沥青混合料振动搅拌生产技术运用到广西都（安）巴（马）高速公路建设项目，有效提高了沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、疲劳抗开裂性能，对于隧道路面有效提高了路面横向力摩擦系数，提高沥青路面耐久性和隧道行车安全系数。同时，本工艺技术在广西南（丹）天（峨）高速公路建设项目、岑溪-大新公路横县至南宁段建设项目、平（塘）天（峨）高速公路建设项目（广西段）、广西玉（林）湛（江）高速公路建设项目、广西吴（圩）隆（安）高速公路建设项目、广西融（水）河（池）高速公路建设项目和广西大（塘）浦（北）高速公路建设项目上得到了推广应用，助力广西经济高质量发展、加快形成全方位高水平开放型经济和“一带一路”建设发展具有十分重要的意义。
随着我国交通强国建设的跟进，对沥青材料拌合技术的要求不断提高，传统拌合技术下生产出来的沥青混合料在制备、铺筑过程产生大量的有害气体（二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等），在后期服役过程中也面临路用性能下降及维护成本增加问题，道路工程建设与社会效益最大化是道路工程材料拌合技术不可避免的问题。面对未来国家高速公路发展建设，沥青混合料振动搅拌技术满足绿色建设生产需求，经济技术指标优势显著，大量节省道路建设投资及维修成本，应用前景广阔，可以为企业带来低成本高效益的回报，同时满足“构建资源节约型、环境友好型社会”的要求，并且符合我国大力发展绿色交通的理念。
成熟度
课题组针对振动能量传输，吸收，转化和衰减进行深入研究，从集料自身的物理性质出发，针对不同集料本身特有的共振频率，基于能量守恒原理和能量阻尼衰减原理，利用振动能量波的叠加作用，研发沥青混合料振动搅拌生产工艺，从宏观，细观，微观乃至纳观尺度揭示振动能量对沥青及沥青混合料性能的影响机理，课题组完成了沥青混合料振动搅拌技术系统性研究。
在沥青材料方面，基于分子动力学模拟，从分子纳观角度和能量吸收、传播角度揭示了振动搅拌技术对沥青材料物理化学性质的变化机理，完成了振动作用对基质沥青，SBS改性沥青，橡胶粉改性沥青和高黏改性沥青等多种常用的路面沥青材料黏弹性力学响应研究。
在沥青混合料方面，从振动能量传输，吸收和衰减的角度对沥青混合料进行了深入研究，基于分子动力学模拟从纳观尺度揭示了沥青分子与集料矿物分析在振动能量作用下的作用机理。从细观尺度深入研究振动能量对集料微空隙表面与沥青胶结料的粘结特性，对悬浮密实型结构，骨架密实型结构和骨架空隙型结构的沥青混合料完成了系统性研究，并在实际工程中进行了推广和应用。
成果展示
知识产权情况
成果完成人
土木建筑工程学院：孟勇军
成果转化，请联系成果与合作处，联系人：刘老师，联系电话：0771-3272162。