应用能量原理预测沥青混合料的疲劳破坏

对不同沥青品种、不同级配类型的１０种沥青混合料进行了劈裂疲劳及劈裂蠕变试验，分析了两种试验的联系及其必然性。用疲劳与蠕变的应力比分析了疲劳与蠕变试验结果的差异，并应用能量耗散理论分析蠕变累积能耗与疲劳蠕变应力比的关系，最终建立了用蠕变试验的累积流动能耗预测沥青混合料疲劳性能的统计方程。对建立的预测方法用疲劳方程等进行了检验。     

三个温度针入度评价沥青材料感温性的敏感性分析

本文进行了感温性指标分析，从准确性与敏感性的角度，比较了三个温度针入度计算PI值和四个温度计算PI值的差异性。本文认为采用PI值评价沥青使用温度范围内的感温性是合理的，并推荐采用四个温度以上的针入度计算PI值。     

基于材料基因组方法的沥青混合料基因特性综述及展望

基于数据驱动的材料基因组方法是未来材料研发的趋势，尤其对于具有复杂材料组成、显著结构随机性和材料分布不均匀性的沥青混合料具有重要的指导意义。为推动沥青混合料基因组方法的应用，综述了影响沥青混合料性能的材料基因组体系及与使用性能的关联。首先，总结了目前材料基因组方法在材料工程领域的应用；然后，介绍了沥青混合料基本材料特征基因，主要包括沥青组分、沥青微观结构、集料矿物组成和集料形貌特征，并分析主要特征基因与材料性能之间的联系；进而，介绍了沥青混合料细观结构特征基因，包括空隙分布、集料分布和集料接触关系，总结了细观尺度上的研究方法及特征基因与沥青混合料性能的联系；最后，展望表征沥青混合料性能的代表性材料基因组体系、基因组数据库、共享平台及数据挖掘方法。     

主动除冰雪路面融雪化冰特性及路用性能研究综述

为了进一步推进路面主动除冰雪技术的发展，综述了国内外路面主动融雪化冰方法的研究进展。首先，介绍了不同类型路面主动除冰雪技术的融雪化冰机理，并基于此将主动除冰雪路面划分为自应力弹性铺装路面、低冰点路面和能量转化型路面3类；然后，分别对3类主动除冰雪路面的路用性能及融雪化冰特性进行了梳理，在路用性能方面主要包括沥青混凝土路面高温性能、低温性能、水稳定性、黏附性能和耐久性等，以及水泥混凝土路面抗拉、压性能等，而在融雪化冰特性方面主要包括路面抗摩擦性能、冰-路界面黏结性能、破冰性能、融雪速率、适用温度范围及长期稳定性等；进而归纳了材料组成、结构类型、外界环境及系统运行条件等对主动除冰雪路面工作性能的影响规律；此外，为了便于主动融雪化冰路面技术选型，从融雪化冰效果、经济成本及节能环保等方面对比分析了不同路面主动除冰雪技术的优缺点；最后建议路面主动除冰雪系统应与冰雪灾害评估系统及冰雪预警系统相结合。     

细集料形貌的分维数评价及沥青混合料性能试验

采用体视显微镜与面光源结合的细集料形貌测量方法获取五种细集料在0.003 mm/pixel分辨率下的颗粒图像,运用颗粒分维模型,以分维数表征细集料形貌特性,开展了细集料形貌及其对沥青混合料性能影响的研究.分析结果表明:细集料分维数服从三参数威布尔分布且不同细集料的分维数具有显著差异;细集料分维数与沥青混合料的体积参数具有显著的线性相关性;随着分维数的增大,混合料的极限弯拉应变和冻融劈裂强度比均是先增加后减小,在一定范围内存在最大值;但细集料分维数对混合料高温稳定性的影响并不明显.     

路面低温变色复配物的制备及热色特性

为提升路面冬季运营安全，实现路面低温动态预警，开展了路面低温变色复配物的制备及热色特性的研究。考虑变色温度、变色色差，确定了低温变色复配物各组成材料；通过改变各组分用量，讨论了其对变色复配物热色特性的影响规律；基于加权优序法优选出变色复配物的最优组成比例；在此基础上，通过差示扫描量热法和红外光谱试验揭示了变色复配物的显色机制，并将变色复配物应用于变色标线的制备中，体现出了良好的变色性能与耐久性，验证了变色复配物在道路工程应用的可行性。研究结果表明：显色剂种类决定变色色差，溶剂种类决定变色温度，随着显色剂用量的增加，变色复配物的变色色差和变色温度均减小，随着溶剂用量的增加，变色复配物的变色色差先增加后减小，变色温度升高；通过加权优序法确定隐色剂、显色剂、溶剂的最佳质量比为1∶1∶20；变色复配物的热变色行为是由温度主导的结晶紫内酯与正癸醇之间的相互竞争引起的，低温时结晶紫内酯争夺得到更多的双酚A使体系有色，高温时正癸醇俘获较多的双酚A使体系无色，通过室外耐候耐久试验、磨耗试验、耐污试验证明了变色标线具有良好的变色效果和耐久性。     

公路隧道路面用沥青的阻燃技术研究

针对隧道沥青路面火灾的危害,通过大量的试验和研究,明确了安全阻燃改性的技术途径,分析了方案的阻燃性能、阻燃机理及安全性,论证了该类安全环保型阻燃技术对于提高隧道沥青混凝土路面火灾安全的可行性。研究证实,该种阻燃方案可以实现沥青的阻燃、无毒、抑烟以及降低放热和发烟速率的作用,为火灾发生时的救援和逃生创造条件并争取时间,可极大改善和提高公路隧道的运行安全,降低火灾损失。     

沥青燃烧特性的试验研究

由于沥青具有易燃缺陷,一旦引燃,会在短时间内释放出大量的热、烟和毒气,并快速蔓延,为逃生和救援带来困难。该文针对隧道沥青路面火灾的危害,研究两种形式存在的沥青,结合对比样,通过试验和分析,明确了沥青材料的燃烧特性,燃烧机理。论证了沥青及沥青混凝土火灾过程的危害因素。研究证实,沥青材料在火灾过程中放热及发烟剧烈,放热量及发烟量大,释放的烟尘会造成可见度低;而以混合料形式存在的沥青虽然一定程度上难以燃烧,但其燃烧依然剧烈并伴有大量烟尘和热量。该研究可为进一步研制无毒、抑烟以及低放热、低发烟速率的沥青阻燃材料,从而为火灾发生时的救援和逃生创造条件并争取时间,降低火灾损失提供理论依据,可改善和提高公路隧道沥青混凝土路面的运行安全。     

沥青混合料冻融损伤模型及寿命预估研究

为研究沥青路面抵抗冻融损害的能力,结合损伤理论,进行了沥青混合料冻融损伤模型及残余寿命预估的研究.建立了适用于冻融条件下沥青混合料损伤的普适模型,并提出了相应算法;然后根据快速冻融作用下混合料的各性能试验结果对该模型进行了验证;最后提出了模型应用于混合料冻融损伤后寿命预估的方法.结果表明:随冻融循环次数增加,沥青混合料性能衰减,损失度增大;模型能较好的拟合沥青混合料冻融循环后各项性能指标的变化;宜将抗压回弹模量作为评价混合料抗冻融损坏能力的和寿命预估的主要指标.