水性环氧树脂-聚丙烯纤维改性水泥基快速修补砂浆性能研究

为改善机场道面修补砂浆脆性大和粘结性能差等问题,本文利用水性环氧树脂(WER)、聚丙烯(PP)纤维和硫铝酸盐水泥(SAC)制备出一种快速修补砂浆,并对其工作性能、力学性能、阻尼性能和耐硫酸盐腐蚀性能进行研究。结果表明,PP纤维和WER可显著提高快速修补砂浆韧性和粘结性能,使得快速修补砂浆2 h抗压、抗折强度和粘结强度分别达到22.3,5.1和3.7MPa,满足民用机场规范要求,同时可改善快速修补砂浆的阻尼性能和抗硫酸盐侵蚀性能。

基于改进YOLOv5的路面病害检测模型

为进一步提高路面病害检测精度,文章在YOLOv5的基础上,提出针对路面病害特征改进的检测模型Pavement Damage-YOLO(PD-YOLO)。PD-YOLO在网络结构中引入Space-to-depth层,以适应低分辨率和路面病害目标小的检测任务。此外,模型在池化层利用SPPFCSPC,在特征提取时获取不同的感受野,有效解决路面病害检测图像中目标大小差异较大的情况;在特征融合层引入ASFF模块使模型自适应学习不同特征间的联系,加强模型对病害目标区域的关注度。在对多组测试数据集测试中,与YOLOv5相比,PD-YOLO模型同时提高了检测结果的准确率、召回率、F1值以及mAP@0.5值,证明了PD-YOLO有着更强的特征提取能力和特征融合能力,在路面病害的检测上有更优越的表现。

基于三级养护标准的沥青路面预养护方案多目标加权灰靶决策

针对沥青路面最佳预防性养护策略选择问题,结合关于沥青路面预防性养护指标及规范标准,建立了基于判断性指标、综合性指标和控制性指标的三级预防性养护判断标准。在此标准下,以多年度项目级养护规划为研究对象,结合GM(1,1)预测模型确定预防性养护时段,并引入多目标智能加权灰靶决策模型对适用性预防性养护方案进行优化决策。在此过程中,确定了养护费用、耐久性等8个养护目标并利用博弈论组合赋权法确定权重,选取G30连霍高速甘肃省境内某路段进行决策分析。结果表明:该路段最早需要开展预防性养护的时间为第3年,在第6年底之后不宜再实施预防性养护,在该预防性养护时段内,方案4的综合效益值最大,其值为0.735 8,即应在第4年采取超薄层罩面预养护措施。该方法简单实用,可成为沥青路面预防性养护策略选择的一种新方法。

公路沥青路面水损坏分析与处治研究

水损坏是我国高速公路沥青路面损坏的主要原因之一,但在实际工程中,对于水损坏原因的判断并没有成熟的方法,相应病害的治理措施也没有针对性的方法和流程。因此,以某高速公路北京段病害处理专项工程为实例,探讨了水损坏原因的判断方法以及处治措施,提出了应通过病害破损调查,同时结合钻芯取样与室内试验等方法,对病害原因进行分析;明确了滞水的位置与状态,并采用开挖盲沟加排水管排除沥青路面结构层间滞水的方法,对水损坏进行了处治。研究结果表明,该方法可以有效汇集并排除沥青路面层间滞水,彻底解决路面水损坏问题,可为沥青路面水损坏维修设计提供一定的参考。

微表处用水性树脂基改性乳化沥青流变性能

机场道面微表处技术养护品质依赖于其胶结材料性能,为明确水性树脂聚合物掺量对微表处用改性乳化沥青流变特性的影响,制备了微表处用WER/WPU改性乳化沥青与WER/WPU/EVA改性乳化沥青,借助动态剪切流变试验、线性振幅扫描试验和弯曲梁流变试验,探明了不同水性树脂聚合物掺量下改性乳化沥青高温抗变形能力、中温疲劳性能与低温蠕变特性,对比分析了WER/WPU改性乳化沥青与WER/WPU/EVA改性乳化沥青的流变性能,并与现有研究中改性乳化沥青的抗变形、抗开裂能力进行了对比评价。结果表明:掺加树脂聚合物后乳化沥青材料的高温抗变形能力、中温疲劳寿命以及低温柔韧性得到有效提升,提升幅度随水性树脂聚合物掺量增加而提高;WER/WPU/EVA-15改性乳化沥青高温抗变形性能略优于WER/WPU-15改性乳化沥青,但其疲劳特性与低温抗裂性较WER/WPU-15改性乳化沥青略低。文中所研制的树脂基改性乳化沥青具有显著的先进性。

基于探地雷达时频特征的水泥路面脱空识别

脱空病害在水泥路面中不可避免,危害路面结构安全性,迫切需要建立脱空病害区域的准确定位方法。采用探地雷达(GPR)为无损检测工具,通过GPR信号时频特征的提取和正反演实验构建了脱空病害的特征数据集,将特征集进行PCA降维,以PCA主元为输入、正常和脱空为输出分别建立SVM和ANN脱空识别模型;在获得脱空的GPR信号上提出窗口能量法判断脱空区域的深度,在实际路面上对脱空识别进行验证。结果表明:时频特征可表征脱空病害,包含病害的部分数据集更适合用于建模识别;ANN的识别准确度优于SVM,窗口能量法可有效定位脱空区域的深度,并对噪声具有一定的鲁棒性,在室内模型中定位精度平均误差1.51%。研究结果可为路面精准养护提供科学依据。

公路沥青路面病害分析及防治措施研究

公路沥青路面病害问题由来已久,应对病害进行归类与分析成因,寻找有效措施加以应对。本次针对公路沥青路面病害问题的研究较为全面系统,具有一定的参考价值。1.引言沥青路面有着无接缝、路面平整、振动小、行车舒适、耐磨及维修方便等优点,在我国公路建设中以此种路面为主。

普通国省干线公路沥青路面养护设计研究

四川省国省干线公路路面预防性养护及大中修养护中缺乏针对性设计,往往同一项目采用一种养护方案,资金投入大,且效果欠佳,要实现养护行业可持续发展,必须加强养护设计。文中以四川省普通国省干线公路典型路段沥青路面养护为研究对象,提出路面养护设计应采集的数据;通过对四川省道206线资阳段沥青路面的检测评价和调查分析,提出养护类型划分标准,并针对不同养护类型提出适宜的处理方案。

国产路用石油沥青温拌剂的研究进展

在环境污染日益严重、资源日益匮乏的社会背景下,温拌沥青技术得到更多推广和应用。分析总结国产路用石油沥青温拌剂基本情况,研究温拌机理及性能,明确了国产温拌剂应进一步研究和解决的问题。国产温拌剂要从进口温拌剂的弱点出发,对缺点进行改进。研究结论为:国产路用石油沥青温拌剂价格有优势;国产路用石油沥青温拌剂应用前景良好;部分温拌剂的部分路用性能应进一步提升;国产沥青温拌技术需要和沥青改性技术相结合,这将是沥青温拌剂的发展方向。

沥青路面养护技术能耗及碳排放量化分析

在沥青路面养护工程中,不同养护技术对能耗和碳排放等生态环境的影响存在差异,不同养护技术在不同生命周期阶段能耗与碳排放的特征也有所不同。为了对公路养护决策提供节能减排方面的指导,基于生命周期分析(life cycle analysis,LCA)理论,采用净发热值法和排放因子法分别建立了能耗与碳排放量化模型,对比分析了铣刨重铺、薄层罩面、微表处、同步碎石封层、稀浆封层5种养护技术在不同生命周期阶段的环境影响。结果表明:5种养护技术中,能耗最为密集的阶段均为材料物化阶段,该阶段的能耗占比均超过总能耗的60%;材料运输阶段的能耗值及碳排放量均最小,不到15%;建设施工阶段,混合料拌和环节对环境影响最为集中,其次是摊铺和碾压环节。5种养护技术的年均能耗值排序为:同步碎石封层>微表处>稀浆封层>铣刨重铺>薄层罩面;年均碳排放量排序为:铣刨重铺>同步碎石封层>稀浆封层>薄层罩面>微表处。因此,综合考虑节能减排及服役性能因素,薄层罩面技术表现最为优异。

硅藻土对环氧树脂基修补砂浆性能的影响

探讨了价格低廉的硅藻土作为环氧树脂基修补材料(砂浆)填料的可行性,以期降低环氧树脂基修补材料的生产成本。试验结果表明:硅藻土的加入严重削弱环氧树脂砂浆的流动性,但对砂浆的抗压强度、抗折强度和拉伸粘结强度有明显的增强作用,特别是早期抗折强度和抗压强度。硅藻土的加入可以抑制环氧树脂修补砂浆的收缩性,同时提高修补砂浆的抗冻性。砂浆断裂面微观结构显示:硅藻土加入到环氧树脂后断裂面由整齐平滑变为不规则状,但也因分散性差导致引入少量的微小孔隙。综合环氧树脂修补砂浆性能来看,硅藻土掺量不宜超过环氧树脂用量的20%。

面向多类路面病害的智能集成检测方法

为提升路面病害检测效率,弥补当前病害排查手段低效费时的弊端,本文以深度学习技术为支撑,结合图像分类与目标检测技术,提出一种面向多类型路面病害的集成性智能检测方法。该方法将路面种类分类、路面病害判别和路面病害检测3个功能模块进行有效集成。首先,调整VGG-16算法,并加入SE注意力机制;其次,优化YOLOv7检测网络,添加小目标检测层的同时融入CBAM前馈卷积注意模块。结果表明,调整后的VGG-16网络在路面种类分类、路面病害判别任务上准确率均在98%以上,优化后的YOLOv7使沥青、混凝土、砌块路面检测平均精度分别提高了3.00%,1.80%,3.90%。经实地测试,3个模块平均准确率分别为99.72%,98.28%,91.52%,整体方法综合准确率为89.69%。研究结果为路面病害快速筛查,实现整体评估提供有效参考。

基于改进YOLOv5s的路面病害检测

针对路面病害检测中因病害形态多样、尺度差异大、背景灰度值相似而导致检测精度较低的问题,提出一种改进的轻量化路面病害检测模型PD-YOLOv5s(pavement disease-YOLOv5s).首先,模型嵌入三维无参数注意力机制SimAM,在不额外增加模型参数的同时有效增强模型在复杂环境下的特征提取能力;其次,引入残差块Res2NetBlock增加模型感受野,增强模型在更细粒度层次上的特征融合能力.最后,构建SPD-GSConv模块完成下采样,从而有效捕捉不同尺度的目标特征,将提取的特征融入模型完成路面病害分类检测.在真实路面病害数据集上实验结果表明:相较于原YOLOv5s,PD-YOLOv5s模型平均精度值(mAP)提升4.7%,参数量降低至6.78M,检测速度达到53.97 f/s.PD-YOLOv5s在降低网络计算成本的同时具有优越的检测性能,对路面病害检测具有工程应用价值.

改进YOLOv8的路面病害检测模型

针对路面病害检测存在的病害尺度差异大、细小病害特征提取难、病害在图像中占比小等问题,提出一种基于改进YOLOv8的路面病害检测方法。以YOLOv8s网络结构为基础,通过引入通道注意力机制和无跨步卷积网络结构,构建了一种无信息丢失的下采样网络模块,在剔除背景冗余信息的同时更多地保留了病害纹理特征;通过构建基于PANet的多尺度自适应特征融合网络,增强了网络浅层特征捕获能力,实现了不同尺度特征信息的高效融合;采用Focal Loss损失函数,对各样本赋予对应的权重,缓解了正负样本不平衡问题。实验表明:所提方法在RDD2020和RDD2022数据集上的平均精度分别达到57.1%和52.8%,与YOLOv8s模型相比分别提升3.2和0.6个百分点,整体性能优于YOLOv5等其他检测网络。

公路沥青路面病害识别与养护决策研究

公路在我国公共交通的核心组成部分,是确保经济社会稳定发展的重要载体。我国多数公路都是以沥青为路面材料,做好沥青路面识别与养护工作,是公路管理部门日常工作的重点内容,是确保公路畅通运行、降低事故发生概率的关键性措施。本文在简要说明公路沥青路面病害类型及特征基础上,构建沥青路面构建沥青路面病害识别体系,提出病害养护决策与实施方式,以此为公路养护工作开展提供参考,为提升公路养护质量起到应有促进作用。

高速公路沥青路面病害分析与处治对策

高速公路作为国家重要的基础设施,所承担的交通运输压力日益增大,但运营期间出现的路面病害和处理直接影响着公路的使用寿命和行车安全。基于此,论文对高速公路沥青路面的常见病害进行了分析,通过对病害种类、成因和处治对策的研究,提出了车辙病害、裂缝病害、坑槽病害及沉陷病害的具体处治措施。

橡胶沥青同步碎石封层技术在公路养护中的应用

通过分析橡胶沥青同步碎石封层技术的使用优势,研究了现阶段采用该技术进行公路养护需应对的工作难点,并总结出了能够保障橡胶沥青同步碎石封层技术质量的施工措施,旨在大幅度提高公路在运营期间的耐久性、抗滑性及稳定性。

基于XGBoost国省干线沥青路面使用性能预测研究

文中提出了一种基于XGBoost(extreme gradient boost)算法的国省干线沥青路面损坏状况指数(pavement condition index,PCI)预测模型,并与传统回归模型预测结果进行对比.结果表明:通过对比分析不同模型的3个定量评价指标(均方根误差、平均绝对误差和拟合系数)以及最终预测结果的折线图,证明采用考虑多因素条件的XGBoost算法PCI预测模型的预测精度要优于传统回归预测模型,验证了该模型的有效性和优越性.

基于YOLOv5的路面病害图像识别方法研究

在公路养护中,道路路面病害现有的检测方法多为自动化采集、人工识别,这极大地降低了公路的养护效率。为提高公路路面病害识别效率,提出了一种基于改进YOLOv5的路面病害图像识别算法,在YOLOv5的主干中引入CA注意力机制及SPPCSPC结构,CA提高了模型的感受野,精确定位目标的感兴趣区域,SPPCSPC结构使算法能适应不同的分辨率图像,提高识别速度;在锚框上,将YOLOv5的k-means改为k-means++,锚框更符合数据集中真实标记框大小;试验结果表明,在9种病害类型、56 879张病害图像的数据集中,所提出的方法相比于原模型在精度上提高了8.1%,在检测速度上提高了12.8%,与FasterR-CNN、YOLOv3等方法相比均有所提高。

适用于农村公路养护维修的再生骨料混凝土性能改善研究

针对当前再生骨料混凝土抗压强度低、抗裂强度低的问题,开展适用于农村公路养护维修的再生骨料混凝土性能改善研究。选择三种化学改善试剂对适用于农村公路养护维修的再生骨料进行试剂浸泡改善,最终确定将水玻璃作为最优改善试剂。在此基础上,优化再生混凝土配合比。最后,实现再生骨料高吸水率处理。通过对改善结果分析得出,采用新的改善方案可以有效促进再生骨料混凝土抗压强度和抗裂强度的提升。