【中交创联·交小哇】可“返老还童”的自修复沥青道路

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目前，沥青道路均是在其产生病害后，才加以“被动式”的治疗。那么，能否采用中医对人体的“治未病”的方式，增强沥青道路抵抗病害的“自身免疫力”，在沥青道路老化或载荷条件下，出现病害端倪时，道路能够及时地“主动式”的自愈呢？利用沥青混凝土的自修复性能在沥青路面出现宏观损害之前就进行养护，是近些年来所倡导的先进沥青路面养护理念。

首条采用再生剂微胶囊的长寿命自修复道路试验段在中国天津通过为期两年实际应用验证！试验段分别位于天津经济技术开发区和河北省邯郸市，试验段各长50米。两段试验段分别采用了不同的微胶囊尺寸及添加比例，微胶囊璧材分别采用了聚合物和聚合物有机无机复合材料。

在24个月的实验和观察期间，采用不间断的收集数据的方式每隔1个月采集一次路面的形态图像、路面的裂纹情况、脱粒情况、取样路面沥青测定其老化程度，观察取样沥青中的微胶囊的形态等参数。通过上述数据与试验段沥青老化程度及微胶囊在沥青中的形态进行对比，初步验证了采用再生剂微胶囊来延长沥青道面使用寿命的可行性，或许为智能材料在沥青道路领域的拓展开辟了新的领域。

上图为再生剂微胶囊的长寿命自修复道路试验段

其基本原理是：将低粘度的沥青再生剂包覆成聚合物微胶囊并掺加到沥青混合料中，当沥青道路在服役期间出现微裂纹时，微裂纹刺破胶囊，释放沥青再生剂达到修复裂纹，同时达到使老化沥青再生的效果。

当沥青由于老化或载荷而产生微裂纹时，在裂纹途径处的微胶囊就会因尖端应力的扩展而破裂；修复剂从微胶囊壁材中释放，修复剂在毛细作用的推动下沿微裂纹流动并向微裂纹两侧渗透扩散；微裂纹逐渐消失，最终达到沥青自修复的效果。

现有的公路沥青维护技术均为“被动式维护方法”，很难从本质上解决沥青的老化问题。该技术采用原位修复的方式，从本质上防止沥青微裂纹的扩展，改善延缓沥青的老化进程，从而可实现沥青公路维护成本的降低。再生剂微胶囊在融化状态中沥青中可抵御200oC高温，表现出良好的热稳定性能。微胶囊在老化沥青中可被微裂纹刺穿并释放出修复剂，修复剂对老化沥青的修复过程主要的在毛细作用和扩散渗透作用下完成的。

所制备的再生剂微胶囊产品的平均粒径可控制在5-100微米之间任意选择，微胶囊密度为0.2-0.3 g/cm3之间。微胶囊产品与沥青混合时，微胶囊的体积比在0.1左右即可达到效果。根据实验段初步分析结果显示，添加沥青自修复微胶囊产品的沥青道面，其老化寿命可延长60%-70%左右。

素材来源：公路工程技术

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