基于新型低碳胶凝材料的水泥稳定碎石结构优化研究

为建立道路碳减排体系,提高道路设计寿命以及降本增效的目的,以新型低碳胶凝材料为基础,制备新型稳定碎石,从微观角度分析其强度,按照层状弹性体系理论进行结构优化分析,并进行了试验路铺筑,检验铺筑后芯样的力学性能。结果表明:新型胶凝材料水化后形成纤维空间网状结构,较常规水泥水化结构更加密实;基于新型胶凝材料的稳定碎石材料比常规水泥稳定碎石抗弯拉强度可提高50%;基于新型稳定碎石强度提升,可对路面结构进行优化,优化后设计寿命提高1.6倍;新型胶凝材料铺筑试验路钻芯强度高,可用于结构优化,有利于道路碳减排。

固废水泥在低碳长寿命路面中的应用

为进一步解决大宗工业固废问题,本文从宏观和微观两个角度研究了矿渣胶凝料性能机理,并将其应用至半刚性基层中完全代替水泥,提高基层设计寿命,在优化矿渣胶凝料稳定碎石基层配合比的同时,成功应用试验。结果表明,相较于普通硅酸盐水泥,矿渣胶凝料的力学性能更佳;由于二者抗弯拉强度发展规律不一致,矿渣胶凝料长龄期力学性能更加优异,更适合大水灰比场景。室内外试验结果显示,在基层中应用矿渣胶凝料代替现有水泥有明显的性能优势,利于低碳环保。

干法直投橡胶-沥青在薄层罩面的应用研究

传统湿法橡胶沥青施工工艺较为繁琐,质量不易把控。为提高生产效率,发挥橡胶沥青优异的高低温性能和良好的弹性恢复能力,研究干法直投式橡胶沥青在超薄层沥青混凝土中应用的可行性,以NovaChip-B型混合料设计方法为基础,提出了沥青混合料的矿料级配和结合料用量建议,并进行了室内试验的验证和试验路段的正式铺筑。结果表明,使用干法直投式橡胶沥青的超薄罩面橡胶沥青,各项性能指标均能满足规定要求,有效提高了生产效率、降低了生产成本,同时保证混合料性能,路面抗车辙性能好,使用寿命更长,而且更低碳。

高速公路路侧危险度评估模型

定量评价高速公路路侧危险度对解决高速公路安全防护设施不足或过剩问题以及制定安全改善方案具有重要的意义。通过研究将影响高速公路路侧安全性的因素概括为3个层次:事故潜在风险、事故暴露风险以及事故严重度风险,并基于路段的运行速度对事故严重度风险进行修正的基础上提出高速公路路侧危险度评估模型。利用该模型评估高速公路实际工程中的路侧危险度,实例分析表明评估模型有效合理。

关于公路避险车道设置位置调整范围的探讨

文章基于确定公路避险车道位置的常用方法,介绍了一种改进的定量判定避险车道位置方法:刹车片温升模型,同时探讨了在确定避险车道位置调整范围时,除了考虑常规因素外还需考虑平曲线安全性、车距安全性和极限车速安全性,并给出了相应计算方法。

基于同步摊铺的就地冷再生技术分析

作为一种颠覆性的道路养护方式,基于同步摊铺的就地冷再生技术有着诸多优势。本文从公路养护的发展趋势入手,阐述了冷再生技术改进与突破的必要性。在回顾冷再生技术的发展历程的基础上,分析了传统就地冷再生与厂拌冷再生技术的优势与局限性,对基于同步摊铺的就地冷再生技术进行了详细的介绍,并针对新型集成化冷再生机在大宽度、下切工艺、喷洒压力恒定、喷嘴自动清洁、同步作业等创新点作了描述。从减少混合料变异性,提高混合料拌和均匀性,增加粘结剂与混合料反应时效性,提高工艺经济性,提升节能减排效益的角度介绍了基于同步摊铺的就地冷再生技术的应用价值,所得经验于结论对后续再生工程具有很好的指导意义。

废旧电池粉末改性沥青的微观特性及其性能

为研究废旧电池粉末改性沥青的可行性,分别将不同掺量的废旧电池粉末加入70#沥青中,以制备废旧电池粉末改性沥青,并对比基质沥青与SBS改性沥青进行性能评价。借助X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等研究废旧电池粉末改性沥青的化学组成与微观结构,分析废旧电池粉末改性机理;采用三大指标、布氏黏度试验对废旧电池粉末改性沥青的常规性能指标进行测试;通过动态剪切流变仪(DSR)、多重应力蠕变(MSCR)试验评价废旧电池粉末改性沥青的流变特性;利用车辙试验(70℃)与短期老化前后的浸水马歇尔试验分析废旧电池粉末改性沥青混合料的高温稳定性及老化前后的水稳定性。研究结果表明:废旧电池粉末以C为主要成分,并含有极少量金属氧化物,其颗粒表面有较多的褶皱与凹槽;废旧电池粉末改性沥青表面存在"蜂巢"结构,且随着掺量增加,其粗糙度呈上升趋势,沥青针入度逐渐降低,软化点提升,延度略微降低,黏度逐渐增加;相同温度下,随着掺量增加,废旧电池粉末改性沥青的动态剪切模量G*明显提高且始终高于70#沥青,但略低于SBS改性沥青;废旧电池粉末改性沥青混合料动稳定度与残留稳定度逐渐增大;废旧电池粉末改性沥青的方式属于物理共混,该成分可使沥青的高温性能得到改善,改善程度未及SBS改性沥青,但相差幅度不大;废旧电池粉末改性沥青表面粗糙程度较大,意味着其拥有较大的比表面积,能增强沥青与集料间的黏附能力,从而提高了沥青混合料的高温稳定性与水稳定性。

新型高强度铝合金交通标志优化设计

通过对钢材交通标志应用现状的分析,发现对其钢管的"镀锌"处理存在严重的重金属污染且废旧钢材循环利用率低,故拟采用强度高、防腐性能好、循环利用价值高的新型高强度铝合金材料替换钢材。由于铝合金的弹性模量只有钢材的1/3,为验证材料替换的可行性,根据传统交通标志结构,基于ANSYS有限元模拟计算的结果与结构设计的力学分析对比的基础上,重点对原有交通标志的结构进行优化设计。通过研究分析,将交通标志结构的立柱优化为人字形,用新型高强度铝合金替换钢材,不仅结构力学和稳定性能满足要求,而且在减少镀锌污染,实现绿色发展方面具有很大的优势和广阔前景。