沥青路面热反射封层材料降温性能与机理研究

热反射型沥青路面封层可有效降低沥青路面温度,从而避免车辙病害。采用中空陶瓷微珠(HCB)和中空玻璃微珠(HGB)两种热反射材料,分别与雾封层和稀浆封层两种预防性养护技术结合,制备沥青路面热反射封层材料。利用扫描电子显微镜(SEM)与X射线衍射(XRD)对两种热反射材料的微观形貌与化学组成进行表征;通过室内降温试验对不同封层形式与不同热反射材料的降温效果进行研究,利用室外降温试验对热反射稀浆封层的降温效果进行研究,并探讨了HCB与HGB在封层中的热反射机理。研究结果表明:SEM与XRD试验显示HCB与HGB微观结构与化学组成使其有利于降低路面温度;室内降温试验表明,含8%HGB的热反射稀浆封层温度可降低2.6℃,含100%HGB热反射雾封层温度可降低1℃,热反射稀浆封层降温效果优于热反射雾封层,并且在相同掺量下,添加HGB的降温效果优于添加HCB;室外降温试验结果表明,相比未掺加热反射材料的稀浆封层,含8%HGB的热反射稀浆封层的降温效果可达5.2℃;相比未加铺热反射稀浆封,含8%HGB的热反射稀浆封层的降温效果达到3.3℃,热反射稀浆封在具备养护功能的同时也可以达到降温效果。研究结果可为公路关键路段的日常预防性养护提供一种可行的车辙病害解决方案。

研究生交通基础设施评价与养护决策课程建设及思考

我国已经建设成庞大的交通基础设施网络,交通基础设施建设由“建设为主”型向“建养并重”型转变,基础设施养护维修和管理将成为今后我国交通建设的主要工作,这种形势的变化为大学人才培养提出了新的需求。该文介绍我国交通基础设施养护管理人才培养的历史,探讨不同历史阶段交通基础设施养护管理人才培养的需求和课程建设问题,并对存在问题进行思考。在开展长期的研究生教学和培养实践基础上,开展教材建设工作。研究表明,大学人才培养应以行业建设和国家需求为导向,适应国家社会和经济发展的趋势。课程体系建设是推进人才培养质量提升的抓手,需要根据实际需求的变化调整课程体系。教材建设是课程体系建设的主要内容,亟需加强交通基础设施养护维修和管理领域的教材规划和建设工作。

基于车辆振动加速度的路面异常识别方法研究综述与展望

提升道路路面养护管理的信息化水平具有重要的经济和社会意义,首要工作是对路面状况进行快速、及时地检测和评估。对近十年来国内外利用智能手机等智能设备进行路面异常检测的研究进行了调研,并对典型研究情况进行了分析。研究结果表明:利用智能手机等智能设备识别路面异常是一种间接检测路面异常的方法,实现了利用众包数据等技术对路面异常的智能化识别,目前识别精度大多高于80%,采用机器学习等大数据的模型构建方法可将识别精度提高到90%以上。利用智能手机等智能设备识别路面异常的方法受多种因素的影响。如何建立速度、车辆和设备固定位置等的归一化、标准化处理方法,是今后该领域研究的核心内容之一。该技术为建立和形成新一代信息化、智能化的路面养护管理的新体系提供了可行的方法。

骨料级配对相变沥青混合料性能的影响

相变沥青混合料是一种可以调节沥青混凝土路面温度的新型功能性路面材料,其中,沥青混合料骨料级配对相变沥青混合料的路用性能和调温性能的影响值得深入研究。选择两种复合定型相变材料(composite-shaped phase change materials,CPCM)石蜡/膨胀石墨/高密度聚乙烯(paraffin/expanded graphite/high-density polyethylene,PHDP)和DTC道路温度调节材料,首先利用傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)试验,对CPCMs与沥青之间的反应进行了定性分析。其次,分别制备级配类型为AC-16与AC-20的相变沥青混合料,通过路用性能试验和调温试验评价不同骨料级配对相变沥青混合料路用性能与调温效果的影响。结果表明,两种CPCM与沥青之间均为物理反应;相比级配类型AC-16,AC-20可以显著提高含PHDP的相变沥青混合料的路用性能与调温效果,但是对于含DTC道路温度调节材料的相变沥青混合料的改善效果不显著。

煤矸石集料混凝土耐久性研究

为了探讨煤矸石集料配制水泥混凝土的耐久性,从宏观和微观上对煤矸石集料混凝土进行了耐久性试验.研究表明,测试的各种煤矸石集料都为非碱活性集料;煤矸石掺量在一定范围内不会明显降低混凝土的抗渗性;随着煤矸石集料掺量的增加,煤矸石混凝土的力学性能并没有降低,但混凝土的抗冻性能明显降低;气泡间距系数不能确切地评定煤矸石混凝土的抗冻性,集料吸水率也是影响煤矸石混凝土抗冻性能的因素;煤矸石混凝土的水泥石-集料界面结构不同于普通混凝土.对于煤矸石集料应用于水泥混凝土中,本研究提出了煤矸石掺量、吸水率、压碎值和针片状含量4个指标.

不同养护模式下的高速公路沥青路面状况指数预测模型

为了准确、科学地进行沥青路面性能状况评价和养护维修决策,对北京市多条高速公路沥青路面状况指数（PCI）历年检测数据进行了调查和分析,利用分类统计方法,研究了不同养护模式下的高速公路沥青路面状况指数变化规律,提出了考虑不同养护模式的路面状况指数的指数型预测模型.研究结果表明：路面使用龄期不同,路面养护维修类型和强度也不同.不同养护模式下,沥青路面状况指数呈现低强度下降和波浪形高强度衰变趋势,在使用寿命末期,路面状况指数呈急剧衰变趋势.对于北京地区,路面衰变参数a的取值为0.008~0.035.该预测模型具有较高的精度,预测结果符合高速公路沥青路面衰变趋势和养护维修规律.

聚合物乳液改性水泥砂浆基本性能研究

为开发高性能的表面修补材料,选用2种聚合物乳液对水泥砂浆进行改性,并对聚合物乳液改性水泥砂浆进行了室内抗压强度、抗折强度、黏结抗折强度、吸水率和孔结构分析等试验.结果表明,聚合物乳液的使用明显提高了砂浆与原混凝土的黏结抗折强度、降低了砂浆的吸水率,改善了砂浆的孔结构分布形态.

碳化对混凝土抗冻性的影响及机理

对经过不同碳化时间的混凝土进行冻融循环试验,测试其力学性能和微观孔隙特征参数,并提出混凝土内部"孔隙曲折度"概念.结果表明:碳化对提高混凝土抗冻性具有恒定的促进作用,碳化3~14d可使混凝土因冻融造成的动弹性模量下降量减少3%~12%;碳化使混凝土内部孔隙曲折度增大;掺加粉煤灰可增大混凝土内部孔隙曲折度,使侵蚀介质的渗透路径变长,进而提高其抗冻性;引气虽然也可提高混凝土抗冻性,但与其内部孔隙曲折度的相关性较低,表明引气和使用矿物掺和料对提高混凝土抗冻性的机理不同.

不同类型沥青路面吸声性能及机理的实验研究

为研究不同路面类型的吸声性能,利用驻波管按1/3倍频分别测定不同路面类型的混合料试件的平均吸声系数,并从沥青添加剂、混合料级配、路面表面特征等方面(沥青-混合料-路面)进行实验研究.结果表明,间断级配要比连续级配吸声效果好;沥青外掺剂对路面的吸声性能有改善作用;路面混合料孔隙率越大,平均吸声系数越大,吸声效果越好;微表处路面的平均吸声系数大小与原路面类型有直接的关系,原路面平均吸声系数愈大,吸声效果愈好;微表处路面平均吸声系数峰值有向(1.2～1.6)kHz频率区间偏移的趋势.

道路废旧沥青混合料再利用实验分析

介绍了国内外废旧沥青混凝土的再生利用情况,针对我国道路特点进行分析．并选取了北京市某条需改建的10a路龄的道路,将其产生的旧沥青混凝土回收利用．通过破碎、筛分旧路材料以及对旧沥青的抽提试验,测得旧沥青的针入度、软化点以及延度等指标,进行室内的实验分析,提出了再生沥青混凝土的配合比设计方法,并对其进行高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等路用性能的实验验证．

速度和构造深度对水泥混凝土路面摩擦系数的影响

为了研究摩擦系数与速度、路面构造深度的关系,采用新型路面抗滑检测设备,对不同水泥混凝土路面的动态摩擦系数和构造深度进行了分析,研究结果表明,在路面构造深度较好的情况下,水泥混凝土路面摩擦系数随速度升高而降低.摩擦系数变化率随路面构造深度增大而增大.路面的抗滑性能与路面表面特征和行车速度有较大的关系,应该在路面的设计和施工养护中予以考虑.

再生沥青混合料变异性影响因素正交试验

运用正交试验设计方法,对RAP中沥青针入度,沥青含量,矿料级配等因素,分别拟定3个不同水平,进行三因素三水平正交试验.通过直观分析、方差分析等手段分析其再生沥青混合料路用性能的差异,找出通过控制RAP的性能控制再生沥青混合料路用性能的科学方法.

道路基础设施建设中的节能减排问题及技术综述

道路设施是庞大的基础设施之一,其体量庞大、分布广泛,在国民经济建设和人民日常生活中发挥重要作用.在道路基础设施的建设、运营、修复和拆除过程中,不仅需要大量新的建筑材料,也会产生大量的废旧材料.在此过程中,需要大量的能源用于建筑材料的生产、运输及施工中各种施工设备的运行,同时会产生大量的CO_(2)和其他有害气体.因此,在道路基础设施领域开展节能减排技术的研究和应用对于实现"双碳"目标具有重要意义.首先,对我国道路基础设施建设中存在的碳排放问题进行了介绍;其次,对目前国内外较为成熟的道路基础设施建设的节能减排技术特征及其应用情况进行了介绍;最后,对道路基础设施领域今后的节能减排技术发展方向和趋势进行了分析.分析结果表明,道路基础设施建设和运营管理中的新技术在节能减排中可发挥重要作用,应在今后强化创新性技术的研发和成熟技术的推广应用工作.

再生混凝土性能和孔结构的研究

用C30普通混凝土制备再生骨料,然后以再生骨料置换天然碎石制备再生混凝土.探讨了再生骨料对再生混凝土性能和孔结构的影响.结果表明:由于附着水泥砂浆的作用,再生骨料的品质较天然碎石有所降低,从而致使再生混凝土的坍落度和抗压强度下降;当再生骨料置换率低于40%(质量分数)时,再生混凝土与基准混凝土具有相似的性能;再生骨料主要使混凝土毛细孔孔隙量和凝胶孔孔隙量有较大的增加,而对大于10μm的细孔孔隙量则无明显影响.

引气剂对硬化混凝土结构和性能的影响

研究了引气剂对硬化混凝土强度和气泡特征参数的影响规律。结果表明:适宜的含气量不会对混凝土的抗压强度产生较大影响,但却使气泡间隔系数大大降低,从而极大提高了其抗冻性能。引气剂品种对新拌混凝土含气量与硬化混凝土含气量的相关性、硬化混凝土气泡间隔系数会产生显著影响,仅通过测定新拌混凝土含气量来评价抗冻质量,可能会出现较大偏差。

废弃混凝土再生利用的室内试验

为了研究再生集料的强度、含水率、取代率等因素对再生混凝土性能的影响,利用AutoPoreⅣ9510型光导材料细空隙测定仪等仪器分析了不同再生集料掺量下混凝土的微观构造及性能变化规律．研究表明,当再生集料的掺量不超过60%时,再生混凝土的坍落度、抗压强度等性能下降,通过适当调整再生混凝土的配比,可以满足水泥混凝土施工技术规范要求．

室内外老化沥青混合料动态模量评价

为对室内外老化条件下沥青混合料的动态模量特征进行比较和评价,按照北京市五环路上、中、下3个面层的结构与材料类型,在室内成型SMA-16,AC-25,AC-30沥青混合料试件,分别进行不同老化程度下的间接拉伸疲劳试验,根据时-温等效原理建立不同老化程度沥青混合料的动态模量主曲线,并与室外自然老化13a的沥青路面芯样进行对比,研究室内外老化的关系.结果表明:老化效应对沥青混合料动态模量的影响随试验温度升高而逐渐增强;沥青混合料动态模量对老化效应的敏感程度依次为:AC-25>AC-30>SMA-16;间接拉伸试验条件下3种沥青混合料室内外老化的动态模量主曲线差异不大,可以通过室内老化试验对室外路面沥青混合料的动态模量进行评价.

煤矸石集料基本性能的试验研究

对煤矸石集料的基本物理性能和微观构造特征进行了全面的试验分析,并对煤矸石混凝土力学性能进行了初步测试.结果表明:煤矸石集料的化学成分主要是石英,有发生碱骨料反应的潜在危险;在扫描电镜(SEM)微观形貌中发现煤矸石集料不如普通集料均匀、密实;煤矸石集料与普通集料的微观孔结构存在较大差异;在一定掺量范围内,煤矸石集料不会对煤矸石混凝土力学性能产生明显的不利影响.

北京市旧城区内胡同路网的现状与功能

针对在旧城区改造中如何进行胡同路网的规划设计的问题,通过对10片历史文化保护区以及旧城内1559条胡同的数据的汇总,对北京市旧城内胡同路网的现状和特点进行了分析,提出了不同宽度胡同的功能定位和断面标准设计方法以及旧城改造建设中应注意的问题.研究结果表明,可以利用胡同实现旧城区交通的微循环以及缓解目前停车困难的现状.

废发泡塑料骨料作为道路防冻胀材料的实验研究

为了对废发泡塑料再生利用,将废发泡塑料进行熔融减量化处理、冷却破碎后生成废发泡塑料骨料.由于废发泡塑料骨料导热性差、密度小,本文提出了利用废发泡塑料修筑道路防冻胀层的方法.在室内,对废发泡塑料稳定路基土和基层材料的力学性能和隔热性能进行了试验,并修筑了试验路,实验证明,掺加废发泡塑料骨料可以提高路基土、特别是软弱黏性土路基的承载力.同时在基层或路基土中掺加废发泡塑料骨料可以大幅度降低道路的冻结深度;掺加废发泡塑料可以有效降低道路冻结深度,在施工工艺和防冻效果方面具有优良的性能.