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基于微波加热技术的沥青路面再生成套装备研发及产业化

2026年06月15日15:18

  我国公路网已全面进入大规模养护周期,传统沥青路面再生多采用红外、热风加热方式,普遍存在加热不均、沥青老化烤焦、废气排放超标、能耗偏高等突出问题,废旧沥青混合料资源化利用率远低于海外先进水平,不符合国家双碳战略发展要求。本项目首创热风微波复合加热成套技术与装备,系统性突破传统再生技术瓶颈,可实现沥青路面100%原位再生,达成低排放、高效率的绿色养护目标。经权威成果鉴定,项目整体技术达到国际领先水平,形成五项核心创新成果如下:

  1.提出沥青路面微波均匀加热技术与成套装置设计方法。攻克路面修复作业中微波加热不均、热源相互干扰、加热效率偏低的行业难题。相较于常规加热方式优势突出,加热耦合干扰大幅削弱,热源协同稳定性显著提升;优化功率密度分布,路面受热均匀性提升50%;整体加热效能明显跃升,路面加热作业综合效率提高60%以上。

  2.发明了微波高效供电技术。围绕电源供电方式、单体电源性能、电源集成散热进行相关研究,开发了耐高温微波开关电源,提高了开关电源工作的可靠性,实现了磁控管连续高效供电。

  3.首创了微波热风复合加热技术。在沥青路面传热特性和热力学参数研究的基础上,通过理论研究、仿真分析、试验研究相结合的方法,获得了沥青路面温度场的变化特性,揭示了旧沥青路面微波热风复合加热规律,发明了沥青道路微波热风复合加热技术,实现了沥青路面的高质高效再生,填补行业空白。

  4.发明了沥青路面微波加热高质修复技术。微波加热具有极强穿透性,加热深度达12cm以上;微波加热沥青路面时,沥青不吸收微波,依靠骨料间接加热,彻底避免沥青老化、烤焦现象;微波加热还可以改善沥青混合料的抗水性能损和低温抗裂性能,实现混合料的高质量再生,经过试验跟踪使用微波修复后路面寿命可提高2倍以上。

  5.发明了微波防泄漏技术。研发了由三重屏蔽(柔性金属链网、优化扼流槽、金属挡板)和三重防护(微波泄漏检测、报警、限位)组成的六重微波屏蔽和防护系统,实现了移动状态下大功率微波输出的安全防护。

  项目共获授权专利160件,其中发明专利50件,登记软件著作权11项,发表科技论文30余篇,主编团体标准5项,牵头制定国家标准2项,全面构建技术与标准体系,引领行业规范高质量发展。项目成果已在全国20余个省份规模化推广应用,累计施工面积达1600万平方米,再生利用沥青混合料120余万吨。项目实施可大幅减少原生石料开采与燃油消耗,降低碳排放,施工过程绿色环保,显著提升养护效率并缩短交通封闭时间,实现废旧沥青料资源化高效利用,有力推动公路养护行业绿色低碳转型与技术升级。

  经中国机械工业联合会、中国公路学会鉴定,项目整体技术达到国际领先水平,多项核心技术处于国际领先,填补国内外行业空白,显著提升我国沥青路面养护装备技术水平与国际竞争力。

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  完成单位:江苏集萃道路工程技术与装备研究所有限公司、长安大学、内蒙古交通集团蒙通养护有限责任公
  获奖等级:三等奖