对标“十五五”养护新规——河南交院团队交出裂缝治理“高分答卷”

从“物理贴皮”到“化学焊接”，路面裂缝修复迎来长寿命解决方案。2026年5月14日，河南交通职业技术学院公路学院一项突破性技术成果正式亮相。由张治豪、李亚龙两位核心成员领衔的学生科研团队，成功研发出基于石墨烯微胶囊原位活化技术的新型路面灌缝修复材料。这项技术实现了路面裂缝修复从“物理填充”到“化学融合”的根本转变，有望彻底破解公路养护领域“年年修、年年裂”的行业难题。

行业困境：反复修补与高昂成本

据《“十五五”公路养护管理发展纲要》数据显示，裂缝占路面病害总量达38.55%，是最为频发的路面病害类型。裂缝修补费用占养护总支出38%，年费用超过4500万元/公里。更令人棘手的是，同一位置重复修补率高达72%，成本增加超初始修补3倍，裂缝年度失效面积占总修补总面积的68%。

当前市场上的三类主流修复材料——热熔灌缝材料、冷灌缝材料和贴缝带，普遍存在“治标不治本”的缺陷。热熔材料流动性差，难以渗入缝隙深处；冷灌材料存在化学相容性冲突，易导致界面粘结失效；贴缝带仅覆盖表面，无法根治裂缝，使用寿命极短。

技术破局：从“物理贴皮”到“化学焊接”

针对上述痛点，河南交通职业技术学院团队提出“六维协同灌缝技术体系”，核心创新在于引入氧化石墨烯和石墨烯纳米片，通过原位聚合工艺封装再生修复剂，构建“微胶囊”功能单元。

团队核心成员张治豪介绍，这项技术的突破性在于实现了三个“根本转变”：一是高渗透性，通过脱硫活化与多元协同改性，灌缝材料能够“微缝深渗”，真正进入裂缝深处；二是化学键合，在界面处构筑纳米锚固网络，通过机械互锁与化学键结合，使界面耐压强度提升40%，抗渗系数降低40%；三是智能自修复，石墨烯微胶囊在裂缝扩展时会受压破裂，释放再生修复剂，实现“新老界面原位聚合”，使用寿命从传统的1年提升至2~3年，在-20℃低温环境下裂缝减少70%。

技术与经济的双重突破

项目团队成员李亚龙、贾世民等成员补充道，研究团队采用响应面法优化模型，从81组配比中最终确定3组关键配方。经过优化后的材料，在180℃和3.5MPa高压环境下仍能保持完整，同时具备“主动疏水”能力，从源头拒水，构建“防水粘结一体化桥梁”。

根据测算，采用石墨烯微胶囊技术的路面，大修养护周期可从传统的8~10年延长至15年以上；日常灌缝频率降低约70%，全生命周期养护综合成本可下降40%~50%。若全面推广至我国约540万公里等级公路，每年有望节省数百亿元路面养护费用。

河南交通职业技术学院公路学院相关负责人张治豪表示，这项技术是学校深化产教融合、推动“课赛证研创”融通育人的重要成果。团队将继续优化产品配方，拓展机场跑道、桥梁铺装等应用场景，以科技创新助力交通强国建设。文：张治豪图：李亚龙

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