高原高寒地区铁路露天桥梁抗冰冻性能研究

高原高寒地区是指海拔较高且气候寒冷的地区,包括中国西北地区的青藏高原、四川西部和华北平原等地。由于地处高原和受到极寒气候的影响,这些地区的铁路建设和运营面临着独特的挑战。而露天桥梁作为铁路交通的重要组成部分,在冰冻条件下的性能问题尤为突出。冰冻导致的桥梁结构破坏、基础沉降等现象会严重影响高原高寒地区铁路的安全运行和可持续发展。因此,针对高原高寒地区铁路露天桥梁的抗冰冻性能进行深入研究具有重要的理论和实践意义。

生物AFP改性乳化沥青涂层制备及抗冰冻性能研究

文章提出将生物抗冻蛋白作为改性剂制备改性乳化沥青用于路面抗冰冻涂层,并通过储存稳定性试验、粒度分析试验、抗冰冻试验、附着力试验、落球冲击试验等对其贮存稳定性、抗冰冻、抗剥落、抗冰冻耐久性等性能进行研究。结果表明:当AFP掺量≤5%时,AFP改性乳化沥青稳定性表现良好,试验管上、中、下各部位改性乳化沥青颗粒分散均匀且粒度均<10μm,改性过程仅为物理变化过程,改性后不影响AFP分子活性作用的发挥;AFP具有一定的热滞后活性,在显著降低水冰点的同时可使冰晶体在较低的温度下继续生长,且随着掺量的增加,抗冰冻性能逐步提升,可大大减轻道路因结冰带来的出行安全问题。

抗冰冻沥青路面沥青混合料配合比设计方法研究

当前国内常用的抑制路面积雪结冰方法存在着除冰雪效率低、作业时影响车辆通行和安全、相关费用较高等缺点。为此,本文提出一种节能环保型的抗冰冻沥青混合料作为替代方案,通过掺入冻结缓解剂,在低温环境下实现了功能性要求,并具有优异的抗冰冻性能和耐久性,能够有效应对冰冻和融化循环对路面的影响。在研究中采用AC-13S掺冻结缓解剂改性沥青混合料,对抗冰冻沥青路面沥青混合料的配合比设计方法开展研究,并依据相关技术规范进行了性能和试验路段的验证。研究结果表明,通过该配合比设计方法的抗冰冻沥青路面使用状况良好,能够更快地融化积雪,提高道路的安全性和可靠性。

基于冻融循环的乳化沥青-水泥稳定碎石路用性能研究

针对冻融循环作用对水泥稳定碎石基层路用性能的不良影响,文章提出利用乳化沥青中沥青成分的填充防渗透作用和缓解冻胀应力作用,以提高水泥稳定碎石在冻融循环作用下的路用性能,并通过一系列室内试验对性能提升效果进行验证。试验结果表明:2%乳化沥青(固含量60%)+5%水泥为最佳的材料参数组合;乳化沥青可降低集料界面的渗透性,在一定程度上缓解液-固相变引起的膨胀应力,同时能改善基层的抗渗性能,降低微裂缝的形成速率和数量,使水泥稳定碎石在冻融循环下的无侧限抗压强度和动态抗压回弹模量损失率降低。

抗冰添加剂改性乳化沥青黏结料稳定性研究

研究了抗冰添加剂掺量、Zeta电位、细度模数、堆积密度等因素以及乳化剂类型对乳化沥青黏结料防冰冻性能和稳定性的影响。结果表明:随着抗冰添加剂掺量的增加,阳离子乳化沥青黏结料的稳定时间不断减少;阳离子抗冰添加剂乳化沥青黏结料的稳定性优于阴离子抗冰添加剂乳化沥青黏结料,且阳离子乳化沥青黏结料的稳定时间随其Zeta电位的增加而延长;堆积密度越小、粒径越细的抗冰添加剂与阳离子乳化沥青混合后稳定性越差。

盐化物沥青路面抗冰冻耐久性研究

盐化物沥青路面用于解决冬季沥青路面除冰雪难题效果显著,但目前对其抗冰冻耐久性的定量评价研究相对较少。本文采用冰点试验定量评价盐化物沥青路面的抗冰冻性能,得到盐化物溶液比重与冰点的对应关系;设计浸水试验模拟夏季持续降雨过程,定量描述盐化物沥青混合料中有效成分的析出过程;结合秦皇岛地区气候水温条件推算盐化物沥青路面试验段抗冰冻性能的有效作用年限,旨在为盐化物沥青路面抗冰冻耐久性提供一种可靠的预估方法,为盐化物沥青路面的进一步研究和应用提供科学依据。

Ice melting performance of deicers and their effect on stripping resistance of asphalt mixture

The ice melting performance of three types of deicers, including sodium chloride, calcium chloride and sodium acetate, were tested in laboratory under different temperature conditions, and their effects on asphalt mixture were evaluated from the point of the stripping resistance of asphalt mixture. Unsaturated Marshall samples were exposed to freeze-thaw cycling while immersed in the deicer solutions of different concentrations. After the freeze-thaw cycles, Cantabro tests were performed, and Cantabro loss was adopted to characterize the stripping resistance of asphalt mixture. The test results show that calcium chloride has the best comprehensive ice melting performance, and all deicers have detrimental effect on the stripping resistance of asphalt mixture at different degrees. The damage degree depends on deicer types and their concentration in the solution. Deicer solutions with about 2% concentration cause the greatest loss of stripping resistance due to serious freeze-thaw damage. Sodium acetate causes greater loss of stripping resistance than sodium chloride and calcium chloride at the same concentration.