研究生沥青与沥青混合料课程建设探讨

沥青与沥青混合料课程是交通运输学科研究生核心专业课程之一。该课程存在课程思政教育不足、教学模式单一、教材内容更新慢、国际化水平不足和考核方式单一等问题。通过加强课程思政建设、改革教学方法、加强教材建设、推动国际化教学和改革考核方式等措施,结合哈工大道路工程专业研究生课程的特点,使该课程的教学质量得到显著提高。该文研究结果对全国道路工程相关专业教育工作具有较好的参考和借鉴意义。

氯盐环境下沥青与沥青混合料性能及劣化机理研究进展

针对实际工况下氯盐环境对沥青路面性能影响及劣化机理研究不明晰的问题,本文主要从氯盐环境室内模拟设计、氯盐环境对材料性能的影响及劣化机理三个方面,综述了氯盐环境下沥青与沥青混合料性能及劣化机理的研究现状,并总结了现有研究存在的不足及未来发展方向。当前研究主要通过室内模拟加速试验分析氯盐环境对沥青与沥青混合料性能的劣化进程,但常用的氯盐环境室内模拟方法大多只考虑盐分的影响,这与沥青路面实际服役过程中同时经受着行车荷载、温度等多种因素共同作用的状态不符。此外,不同试验方案所用氯盐类型与浓度、沥青类型、温度及循环方式各有差异,故其试验结果相关性较差。氯盐环境对材料性能影响及其劣化机理的分析主要依据室内试验结果,缺乏借助数值模拟手段开展深入探讨。现有氯盐环境室内模拟试验方法和单一研究手段难以客观描述实际服役中氯盐环境对沥青路面性能的侵蚀破坏及劣化机理。鉴于此,建议进一步优化氯盐环境室内模拟试验方案,并建立数值模拟系统,从氯盐离子在沥青混合料内部的扩散机制、氯盐-沥青/集料间的物理化学反应及侵蚀产物的角度,将室内试验同多物理场数值模拟有机结合,以期实现模拟参数与实际指标的等效转换,更深入探讨实际工况下氯盐环境对不同类型沥青与沥青混合料性能的劣化及其机理。

注重理论与实践结合的《沥青与沥青混合料》教学改革探讨

针对《沥青与沥青混合料》课程教学过程中如何理论联系实践的问题,以淮阴工学院土木工程专业为例展开了研究工作。分析该门课程的内容特点、学生的学习态度、专业体系结构、教学内容安排对授课效果的影响。提出了应增加工程实践环节以增进学生对基本概念和理论的理解。通过设计合理的教学案例,对学生主动学习引导,激发学生学习基本概念和理论的兴趣;引入工程实践关节,改变试验方法和材料设计内容课堂讲解的枯燥无趣。理论与实践结合的教学模式激发了学生的学习兴趣,提升了学生利用课程内容解决工程实践问题的能力。

基于DMA方法的玻璃态转变温度与沥青混合料低温性能研究

为进一步探究沥青与沥青混合料玻璃态转变温度与沥青混合料低温性能的相关性,以交通运输部公路科学研究院足尺环道(RIOHTrack)为依托,采用动态力学分析仪在弯拉受力模式下用沥青和沥青混合料试件进行温度扫描试验,通过函数拟合确定材料的玻璃态转变温度,进而比较不同定义方式下材料的玻璃态转变温度的变化趋势,探究沥青与沥青混合料相态转变温度的相关性。最后通过与低温弯曲小梁试验的实验结果的相关性和灰关联度分析,讨论利用沥青与沥青混合料的玻璃态转变温度评价沥青混合料低温性能的可行性。结果表明:(1)对于同一种材料,不同的玻璃态转变温度定义下获得的玻璃态转变温度之间存在良好的相关性;(2)在相同级配和相同试验条件下,沥青是影响沥青混合料玻璃态转变温度的主要因素;(3)在弯拉受力模式下沥青与沥青混合料的玻璃态转变温度与材料的低温性能相关性良好,但通过灰关联度分析发现采用沥青混合料的玻璃态转变温度评价混合料的低温性能更加合理。

基于低温性能的沥青及沥青混合料选择、应用与评价

高寒地区修筑的道路在冬季因常常发生路面结构的温缩开裂破坏,这种低温开裂破坏带来对路面质量、行驶舒适性与路面美观的不利影响,而实践证明沥青材料自身性能对于防治破坏的发生至关重要。为解决低温开裂造成的路面破坏,通过BBR(弯曲梁流变)试验和TSRST(约束应变温度应力试验)对不同沥青材料进行评价分析,并结合施工、经济方面因素,力图找出在高寒地区最为适用的沥青材料。

炭黑对沥青及沥青混合料性能影响试验研究

为探究炭黑对沥青及沥青混合料性能的影响,基于炭黑改性70#基质沥青,进行了沥青三大指标试验、沥青混合料车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验以及RTFOT老化试验。结果显示:炭黑降低了沥青25℃针入度与10℃延度、提高了软化点、减小了沥青混合料最大破坏应变、增大了60℃动稳定度与浸水马歇尔残留稳定度,且这种变化趋势与炭黑掺量呈正相关;兼顾高低温性能,炭黑掺量不宜超过6%,在高温重载条件下,宜采用4%~6%;炭黑会增大短期老化后沥青25℃残留针入度比,减小10℃延度降低幅度,有利于沥青及混合料的抗老化性能。

道路工程专业的研究生课堂教学研究

笔者在分析我国现阶段硕士研究生现状和当前课堂教学方法特点的基础上,针对目前学生的学习积极性低、科研创新能力不足、缺乏相应地分析问题及解决问题等现状,以道路工程专业的"沥青与沥青混合料"课程为依托,对硕士研究生专业课的教学内容设计、教学方法改革以及创新教育进行探讨,并从硕士研究生综合能力的培养、科研素质的提高,创新性思维的训练等方面对专业课的教学提出具体要求。