陸首條石墨烯公路 在南寧建成

車輛石墨改性瀝青路面上駛過,路面噪音較小。(鄒財麟攝)

左爲普通瀝青路面,右爲石墨烯改性路面。(鄒財麟攝)

鋪上石墨烯改性路面的南寧大橋。(鄒財麟攝)

石墨烯被稱爲「工業味精」,當改性瀝青路面添加這一「味精」,會有怎樣的神奇效果?南寧大橋日前恢復通車立體構造石墨烯複合橡膠改性瀝青路面技術首次得到工程化應用。石墨烯走出實驗室,以接地氣的方式走進南寧市民的生活。

在夏日高溫下,廣西大學可再生能源材料協同創新中心主任沈培康教授把手放在南寧大橋中心的路面上,「添加了石墨烯成分的瀝青路面,要比傳統的瀝青路面溫度更低。」兩個月前,南寧大橋封閉維修,在對大橋300公尺主橋橋面鋪設時,採用的便是由廣西大學沈培康教授團隊與廣西正路機械科技有限公司共同研發的新技術──立體構造石墨烯複合橡膠改性瀝青路面技術。據沈培康介紹,通過創造性地在橡膠粉末中加入石墨烯粉體材料,再混合使用到瀝青材料中,增強了路面材料的握裹力,可使橋樑路面更堅固、耐用。據專家查閱相關資料,該項技術是石墨烯產業化的最新突破,目前在全國尚無先例。

僅比傳統材料成本高15%

2009年建成的南寧大橋是廣西地標式建築之一,採用鋼箱梁式結構。經過近10年的使用,南寧大橋路面已出現病害等一系列問題。鋼箱梁橋由於橋柔性大、感溫性強、鋼板與瀝青混凝土層黏結難度大,路面鋪裝技術一直是世界性難題。此次新鋪設的路面讓南寧大橋看起來煥然一新。

走在南寧大橋上,完全聞不到傳統瀝青路面會散發出的刺鼻氣味;在高溫下用手觸摸地面也沒有黏感;一眼望去,路面光亮且紋路均勻。據介紹,正是因爲石墨烯的特性,添加該成分後,保證瀝青混合料的均勻度一致性。經初步測試,南寧大橋路面的高動穩定度低溫抗裂性摩擦係數指標高於國家標準施工方表示,在大規模應用後,採用新技術鋪設成本僅比傳統材料提高15%左右。

減少石墨烯使用比例

早在2016年,廣西壯族自治區政府工作報告指出──「重點攻克新材料、石墨烯、機器人生態環保等重點領域關鍵共性技術。」在破解石墨烯量產難題後,如何讓石墨烯好用、用好是團隊面臨的問題。沈培康表示,2017年,該團隊與相關企業展開合作,希望能讓「新材料之王」石墨烯接「地氣」,於是進行相關技術研發。實驗並非一帆風順。最初因爲石墨烯添加比例掌握不好,達不到預想效果。反覆試驗中,他減少了石墨烯在路面材料中的使用比例,使得路面材料在淨味環保、降溫,高溫動穩定度、低溫抗裂性、路面黏結度、耐老化等各項指標都得到大幅度提高。

沈培康認爲,若能在城市路面白改黑專案中採用該項技術,或能爲炎炎夏日中的城市降溫,市民們在道路上駕駛、行走都會更爲舒適。而通過石墨烯在路橋高等級公路商業化應用,也將打通石墨烯產業從石墨烯粉體材料的巨集量製備到規模化應用的產業鏈條,進而打造廣西在中國交通領域的新品牌