学术研究为石墨烯增强沥青“Gipave”的使用铺平了道路

2022年6月10

下载此图像的高分辨率副本

肯特郡议会(KCC)及其在Amey的合作伙伴一直与诺丁汉大学的诺丁汉交通工程中心合作，以了解使用Gipave修复和重新铺设该县路面的挑战、特性和可行性。

该研究是2290万英镑的环境、经济、规划和运输主任协会(ADEPT) SMART Places Live Labs项目的一部分，建立在KCC和Amey于2020年7月进行的Gipave试验的基础上，在该试验中，来自Gipave沥青车道的岩心样本显示，许多结构因素都有所改善，包括断裂韧性、刚度模量和疲劳(艾米将在肯特郡的道路上试验可持续的石墨烯沥青）.

Gipave是一种石墨烯增强沥青的超级改性剂，当石头与沥青混合时，它需要将颗粒(含有石墨烯和回收塑料)熔化到骨料混合物中。结果表明，该产品的预期表面寿命比非gipave替代品延长了约2.5倍，预期寿命可达25年。

肯特郡议会战略资产经理Alan Casson说:“鉴于KCC对减少碳排放的坚定承诺，以及高速公路部门继续面临的挑战，我们致力于找到减少道路维护工程对环境影响的方法，并延长我们道路的寿命。”因此，我们很高兴能与Amey、Iterchimica、诺丁汉大学和GW高速公路(重新铺设承包商)一起参与这项令人鼓舞的试验。”

为了更好地估计Gipave在建造或修复路面时的使用寿命，诺丁汉大学进行了路面设计分析(PDA)，旨在模拟Gipave在现实世界中通过一系列不同的道路类型和表面材料所表现出的结构性能。

与Amey的肯特高速公路团队和KCC合作，确定了四条最近重新铺设的不同建筑类型的道路，提供了核心样本结果，诺丁汉大学对每个站点进行了一套比较路面设计分析(pda)。pda研究了Gipave与石质沥青(SMA)、Gipave与沥青混凝土(AC)以及Gipave与聚合物改性沥青(PMB)的对比。

pda的模型得出的结论是，使用Gipave后，所有地点的寿命都有所延长，其中一个地点使用Gipave的寿命是SMA的四倍多，然后自上而下的裂缝开始出现。这也表明了生命的规模扩展受基面层和粘结层质量的限制。然而，像任何沥青层一样，Gipave沥青混合料的性能取决于路面的结构特性。

诺丁汉大学的尼克·汤姆教授补充说:“已经确定了两个案例，Gipave可能会带来显著的好处。第一种情况是SMA表面和粘结剂在液压粘结(如胶结)或冷拌沥青基础上的情况;第二种是由SMA面和粘结层组成的厚沥青路面。在这两种情况下，在进行重大维护之前，Gipave添加剂在延长寿命方面的效益预计可达2.5至3倍。”

利用PDA的输出，Amey的团队与KCC合作，建立了资产生命周期模型，提供了使用Gipave产品的成本和碳节约的估计，显示在65年的资产生命周期中，碳节约23kg CO2/m²可以通过诸如东山、达特福德(占地2700米²)，以及超过1.5吨的废塑料，这些废塑料将被回收到沥青表面。尽管这种材料一开始铺设起来就很贵，但据模型估计，在其使用寿命期内，成本可以降低32%。

Amey交通基础设施业务改进主管Sunita Dulai补充道:“我们很高兴展示并发表诺丁汉大学路面设计分析的结果，并鼓励人们阅读全文。通过与诺丁汉大学的合作，我们能够展示现场研究试验背后的科学，并为我们的客户提供统计证据，证明在传统维修和维护工作中引入新型环保产品的好处。”

根据诺丁汉大学的研究结果，KCC正谨慎地与Gipave合作，计划在2022年下半年开展其他三个项目，在更广泛的地点和道路类型中试验这种材料。这些试验将试图复制East Hill Dartford试验的试验结果，也将测试Gipave的商业可行性。根据这些进一步试验的结果，KCC正在考虑使用Gipave重新铺设一些交通最繁忙的道路，以便在未来几年尽量减少对最敏感地点的破坏，减少15年后再次重新铺设的需要。

Live Labs项目总监Giles Perkins说:“看到石墨烯在帮助改善当地道路和为客户提供更好结果方面所发挥的实际作用，这是非常令人兴奋的。随着Live Labs 2专注于净零高速公路的发布，我们希望看到这一领域的更多创新，帮助该行业减少其对整个生命周期的影响。”

要了解更多关于所进行的研究，请访问https://www.nottingham.ac.uk/research/groups/ntec/documents/design-of-pavements-incorporating-gipave-oct-2021.pdf

ADEPT SMART Places Live Labs项目是一个为期两年、耗资2290万英镑的项目，由英国交通部资助，并得到项目合作伙伴SNC-Lavalin的Atkins业务、EY、Kier、02、Ringway和WSP的支持。

9个地方政府正致力于在智能出行、交通、高速公路、维修、数据、能源和通信等领域引入数字创新。Live Labs是ADEPT SMART Places计划的一部分，旨在支持在基于地点的服务中使用数字技术。

给编辑的上下文说明:

由Iterchimica公司开发的Gipave是一种石墨烯+增强沥青混凝土超改性剂，可用于以更环保的方式建造和/或重新铺设道路，同时确保改善路面生命周期。该产品是与Directa Plus(石墨烯Plus的生产商和供应商)、G.Eco和米兰比卡大学(University of Milan - Bicocca)合作6年研究项目的成果。

石墨烯Plus是由Directa Plus通过可持续过程生产的纯石墨烯，被认证为对人类和环境安全。除了使用通常不能回收的废塑料外，含有Gipave的沥青也可以完全回收。

到目前为止，Gipave已经在意大利和英国的一些道路和机场滑行道上进行了试验。由大学和实验室进行的所有测试都显示，在提高路面性能、延长路面使用寿命方面取得了优异的结果，从而将维护成本降至最低。

媒体联系人