地沟油基生物油复合改性沥青路用性能研究

为实现地沟油的资源化再利用,并为沥青改性技术提供新思路,解决当前日益严重的普通沥青路面病害问题,本文通过制备高性能环保型地沟油基生物油改性沥青,提出两种改性剂(聚合物改性剂和纳米改性剂)对地沟油基生物复合改性沥青的影响规律、改善效果和最佳掺量范围。结果表明两种改性剂对地沟油基生物沥青复合改性效果明显,可实现地沟油的资源化再利用,并可有效改善沥青混合料的路用性能。

泡沫轻质土用于软基路基拓宽时应力应变分析

为研究泡沫轻质土用作软基上路基拓宽填料时的应力应变规律,对不同填筑高度(3 m,5 m,8 m,10 m,15 m)和拓宽宽度(4.5 m,5.75 m,8.25 m,9.5 m,12 m)的路基拓宽情况运用有限元软件进行了模拟分析;以唐津高速扩建工程试验段为依托工程,分析试验结果,结合理论分析得到结论:(1)固定填高5 m,在轻质土浇筑完成时,拓宽路基基底沉降分布较均匀。随拓宽宽度增大,从距路中心15 m处开始,沉降曲线曲率明显变大,最大沉降值由3.80 cm逐渐增加到8.61 cm;拓宽路基基底附加应力随拓宽宽度的增加而增大,基底应力分布较均匀,基本为中部小、两侧大。但拓宽4.5 m和5.75 m时附加应力变化起伏较大,拓宽8.25 m,9.5 m和12 m时较平滑;当包边土及路面结构填筑完成后,地表各处沉降值显著增长,最大值达15.88 cm。各拓宽宽度下,沉降最大值明显右移,内侧基底应力明显小于外侧应力,出现右侧偏心现象。(2)固定拓宽宽度8.25m,在轻质土浇筑完成时,各处沉降值随填高增高而增加。但新旧路基基底沉降差值不大,均不足3 cm;拓宽路基基底附加应力随填筑高度增加而增大,呈两侧应力大,中部小而均匀的形式分布。在填高3 m和5 m时,路基基底内角点与右侧应力差均在15 k Pa左右,出现显著的左侧偏心现象;当包边土及路面结构填筑完成后,沉降值与沉降差随填高增大而增加,填高为15 m时,最大沉降量超过20.36 cm,沉降差达10 cm;路基基底左侧应力明显小于右侧应力,右侧偏心现象明显。但填高为15 m时,应力集中在55.5 k Pa左右,偏心现象不明显。

纳米膨润土改性沥青混合料路用性能试验研究

采用纳米级膨润土作为改性剂,通过室内试验研究了纳米级膨润土改性沥青混合料的高温抗变形性能,低温抗裂性能和水稳定性能。试验结果表明：纳米级膨润土改性沥青具有比基质沥青更好的抗车辙变形能力,显著提高了其高温稳定性,改性剂在最佳掺量情况下,动稳定度可以提高72%;与基质沥青相比,纳米级膨润土改性沥青的低温抗裂性能略有下降,但并不明显,仍满足规范要求;水稳定性试验表明：纳米级膨润土改性沥青明显提高了混合料的抗水损能力,在最佳掺量下可以提高10%左右;同时得到纳米级膨润土改性剂的最佳掺量在4%~5%之间。

车辙王抗车辙剂改性沥青混合料路用性能分析

为提高沥青路面的抗车辙能力,对掺车辙王抗车辙剂的AC-20C沥青混合料进行了研究。通过室内车辙试验、低温弯曲试验及浸水马歇尔试验研究了五种掺量(分别占混凝料质量的0%,0.1%,0.3%,0.5%,0.7%)抗车辙剂对改性AC-20C沥青混合料的高温性能、低温性能及水稳定性的影响规律,分析了其作用机理,确定了最佳车辙剂掺量。结果发现:随车辙剂掺量的增加,混合料的高温性能显著提高,当掺量为0.3%时,混合料的动稳定度即可达到基质混合料的1.5倍;沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比均随车辙剂掺量的增加呈先增加后减小的趋势,并在0.3%掺量时达到最佳低温性能和水稳定性能状态;综合高、低温性能试验和水稳定性试验推荐车辙王抗车辙剂用于AC-20C沥青混合料抗车辙设计时最佳掺量为0.3%。

对2017版《公路路线设计规范》正式实施变化内容的思考——以总体设计新增“环境保护与资源节约”内容为例

随着我国经济高速发展,能源资源相对不足、生态环境承载能力不强等现象日益凸显,"节约资源和保护环境"已经成为我国的一项基本国策。在此背景下,2018年01月01日交通部正式批准实施的《公路路线设计规范》(JTG D20-2017)在总体设计章节新增了"环境保护与资源节约"内容。本文着重分析了公路建设对环境和资源造成的不利影响,提出了设计者在实现"环境保护与资源节约"内容方面的具体措施,以期引起公路建设者尤其是公路设计者的重视并提供参考,为实现"绿水青山"的中国梦添砖加瓦。

重载交通对沥青混凝土抗车辙性能的影响

为了考察车辆重载及大交通量对沥青混凝土路面车辙性能的危害程度,文中通过车辙试验,系统分析了重载交通的轴载(轮压)、交通量和试验温度对沥青混凝土材料动稳定度和车辙深度等变形指标的影响规律。试验结果表明,温度每提高5℃,沥青混凝土的动稳定度约降低30%,而车辙深度将增大15%左右;轴载平均每提高30kN,动稳定度约降低25%,而车辙深度将增大35%,沥青路面设计时需要充分考虑荷载条件和环境条件,进而预防车辙病害的发生。

基于Fénix试验的沥青混合料抗裂性研究

采用Fénix试验评价7种沥青混合料的抗裂性能,以指导实际工程降低反射裂缝现象的产生。Fénix试验是一种通过计算试件产生断裂时消耗的能量(断裂能GF)评估材料抗裂性能的直接拉伸试验方法。结果显示:高性能聚合物改性沥青混合料具有最高断裂能量曲线,即最好的抗裂性能;且在5^-10℃温度条件下,抗裂性更显著。研究还通过四点弯曲试验的疲劳规律验证了以上结果,证实了Fénix试验理论下的结论:刚度水平相同情况下,断裂能越高,抗裂性越强。

基于改进的灰关联度组合赋权法的公路交通安全评价研究

针对当前公路交通安全评价方法中多以单一赋权带来评价结果的偶然性和局限性的问题,从道路线形、路面状况、安全设施和交通环境等4个方面构建了以公路安全等级评价为目标的公路安全评价二级指标体系;结合常用主、客观赋权方法特点,利用一致性检验,提出了改进的灰关联度组合赋权方法,构建了公路安全评价的优化改进模型。通过实例分析,结果表明:应用改进的灰关联度赋权方法可对构建的公路安全评价体系进行有效的公路安全评价,得到道路安全等级,同时也能确定各指标在某一特定项目评价中的权重及其对交通安全的影响程度。

应变率和分级加载持荷对混凝土动态抗弯拉性能的研究

为研究应变速率和分级加载持荷对混凝土动态抗弯拉力学性能和变形性能(抗弯拉强度、弹性模量、泊松比、峰值应变)的影响,分析混凝土动态抗弯拉试验破坏形态特点,在应变率分别为10-6/s、10-5/s、10-4/s下,对强度为C50的混凝土试件进行动态直接破坏和分级加载持荷弯拉破坏试验。试验结果表明:当应变速率为定值时,与直接破坏相比,经历荷载历史的混凝土的动态抗弯拉强度和弹性模量都有一定幅度的降低,而峰值应变有一定幅度的增高;当加载方式确定时,随着应变速率的提高,混凝土的抗弯拉强度有所提高,但应变率和加载历史对混凝土弯拉条件下弹性阶段泊松比变化范围内的最大值基本没有影响,可以采用0.2;初始裂纹的形成和发展是分级持荷影响混凝土抗弯拉强度降低的主要原因,而粗骨料破坏数量的增加是应变速率影响混凝土抗弯拉强度增加的直接结果,随应变速率的增加,混凝土试块的破坏面趋于平整,破坏时间变短。