“在瀝青中加入膠粉，讓輪胎跑在輪胎上。”中國石油烏魯木齊石化公司研究院（下文簡稱烏石化研究院）工藝室主任孫艷説道。

  新疆地區極熱、極寒天氣較多，對高、低溫性能兼備，符合長壽命路面特點的優質瀝青需求迫切。

  膠粉複合改性瀝青將膠粉作為改性劑加入瀝青中，不僅使瀝青兼具耐高溫、低溫的性能，而且能延長道路使用壽命，降低成本。同時，消耗了大量廢舊輪胎，實現了不可再生資源的循環利用。

  《新疆維吾爾自治區公路行業綠色低碳發展實施方案》提出：到2025年，高速公路、普通國省幹線瀝青路面材料循環利用率分別達到95%、80%。烏石化研究院順勢開展膠粉複合改性瀝青的籌備、研發和實施等工作。

  籌備升級 生産高適配性基質瀝青

  膠粉複合改性瀝青的基質瀝青——100號道路石油瀝青以其蠟含量低、軟化點高等優勢在眾多瀝青産品中脫穎而出，且與新疆極端的氣候條件具有高適配性。

  新疆極端天氣常見，要求瀝青産品既要滿足高溫耐熱性，還要滿足低溫耐寒性。

  “能否更好地適應環境氣候變化是檢驗瀝青耐久性的關鍵。”孫艷介紹道。

  在煉油廠首次生産100號道路石油瀝青的過程中，關鍵指標—軟化點，4小時就會産出一組數據，所産出的數據是檢驗裝置能否成功運行的眼睛。因此，需要車間技術團隊成員48小時不分晝夜地記錄數據，摸索找到參數變化的方向。

  記錄數據，分析結果，調整參數，簡單重復的動作背後是紛繁複雜的變量。

  “瀝青各項技術指標要求不同，高溫性質低溫性質互相制約，各種變量摻雜在一起，想得到一個既定的結果，就像在一條漆黑的巷子裏摸索，很難不磕絆。”烏石化公司煉油廠一車間副主任呂延偉説道。

烏石化煉油廠煉油一車間副主任呂延偉調整裝置 。圖片來源：烏石化在線公眾號

  經過一次次的數據更改，裝置調整，他們找到了最優的參數設定。2022年6月17日，100號道路石油瀝青進行了首次工業試生産。

  作為生産膠粉複合改性瀝青的基質瀝青，100號道路石油瀝青的生産，填補了中國石油在西北地區膠粉改性基質瀝青料的市場空白。

  採用100號道路石油瀝青為原料製備的膠粉複合改性瀝青，具有抗滑、抗車轍、高承載等優勢，同時在低溫開裂和抗紫外線老化等方面優於傳統的改性瀝青産品，與新疆氣候條件以及道路條件高度適配。研發創新 添加膠粉升級瀝青性能

  膠粉複合改性瀝青將膠粉添加至瀝青中，提高了瀝青産品的水穩定性、高溫穩定性、低溫穩定性，同時可以降低路面行駛噪音。

  2021年6月份開始研髮膠粉複合改性瀝青，經過制樣、分析、離析分層三個環節，完成一輪實驗至少耗3-4天時間。

  “我們前後進行了將近幾百輪的實驗。”孫艷説道。

烏石化研究院工藝室主任孫艷檢測設備儀器中。楊曉溢 攝

  研發過程中，將膠粉和瀝青形成一個體系需要加入改性劑、助劑等各種成分。“瀝青成分複雜，目前業界無法清晰表徵其結構，如何選擇助劑以及調整配方是最難的。”孫艷説道。

  在同樣的溫度濕度條件下，需要調整助劑比例十幾次來找到最合適的配比，以此發揮各成分的最優性能。

  瀝青配方研製過程中，需要製備出一個個小樣，經過上百次的配方調整、幾百罐樣品的調製之後，經檢驗，2022年6月配方合格。

  在孫艷帶領的瀝青攻關團隊的努力下，膠粉複合改性瀝青的高溫抗車轍指標檢測與低溫彎拉應變（µε）指標檢測數據，分別達到了5758次/mm和9000，遠遠超過了標準規定産品指標值的2400次/mm和2800。

  膠粉複合改性瀝青的指標數據代表了其性能的高低。膠粉的加入升級了瀝青的性能，延長了道路的使用壽命。同時，提高了行駛安全性，對新疆道路建設起到重要作用。

  落地增效 膠粉改性瀝青首次運用

  從研發到工業生産，從生産到使用的“落地”，膠粉複合改性瀝青首次運用於新疆道路建設，讓理論變為了現實。

  “實驗室做研發和工業生産是不同的，從實驗室落地到工業生産這一過程最難。”孫艷説道。如何將實驗室研究結果與工業裝置生産實際相結合確保工業化生産的實現尤為重要。從實驗室研究到工業化生産不但要考慮工業放大效應問題，還需要考慮原材料的獲取、成本的高低、技術的水平等問題以確保實驗室研究成果能夠落地。

  本次膠粉複合改性瀝青路面施工單位為中鐵一局，對於中鐵一局而言，膠粉複合改性瀝青同樣也是一個“新事物”。

烏石化與中鐵一局施工單位合作正在鋪設阿勒泰市吉木乃縣境內布吉公路二標段路面。孫艷供圖

  鋪路不僅僅是中鐵一局的工作，研究院也要密切參與到此過程中來。

  “本次膠粉複合改性瀝青應用於新疆地區路面是首次，我們對施工工藝很關注，因為對於膠粉改性瀝青來説，施工效果的好壞對路面鋪設效果和後期使用性能具有重要影響。”孫艷説道。因缺乏經驗借鑒，中鐵一局在鋪路過程中，需要反復摸索拌料溫度、碾壓方式等細節。

  “從産品研發到最後的落地使用，每個環節我們都要盡心盡力。”孫艷説道。

  9月27日，烏石化選取阿勒泰吉木乃縣1.5公里的一級公路為試點路段，成功鋪設膠粉複合改性瀝青路面，為膠粉改性瀝青未來在新疆公路建設長足發展打下基礎。

  據相關調研統計，每年新疆地區道路建設和改造、養護所需瀝青材料約為150萬噸，疆內施工高峰期瀝青不足部分通常需要從疆外長距離調劑入疆緩解瀝青用料。

  膠粉複合改性瀝青的研發以及生産，對於新疆地區的瀝青資源供給意義重大。同時，膠粉複合改性瀝青合理利用廢舊輪胎減少了瀝青等不可再生資源的消耗；以其耐高溫、耐低溫等優異性能延緩了道路衰老，增加了道路使用年限，為新疆公路建設跑出“新”的賽道。（姜敬月 楊曉溢）（本文為新疆財經大學新聞與傳播學院實踐課堂——發現·記錄大美新疆”實踐成果。）