缓释型抗凝冰超薄铺装关键技术研究与工程应用

为了解决冬季路表的凝冰问题,提高行车安全性,采用履信I型抗凝冰材料,在5%的掺量下,以U-PAVE10超薄铺装作为载体,设计开发了具有缓释效果的抗凝冰超薄铺装。试验结果表明,所设计的抗凝冰U—PAVE10的各项路用性能均可满足规范要求,动稳定度指标可达到11 000次/mm,在抗凝冰效果方面,可以降低路表冰点到-5℃以下,减弱冰层和路面之间的粘结力50%以上。最后,结合2016年连徐高速公路的养护工程进行了工程示范,现场观测的结果表明,抗凝冰超薄铺装在大雪工况下可以有效地延缓路表积雪的形成。     

抗凝冰材料在道路工程中的应用

路面凝冰对道路交通安全造成严重影响。通过对掺加Mafilon(抗凝冰材料)的沥青混合料进行试验,研究其技术性质、集料级配设计、最佳油石比、高温稳定性、水稳定性、抗剥落性等。结果表明：掺入Mafilon后SMA-13型沥青马蹄脂碎石混合料稳定度及流值等各项性能指标均有提升。该材料应用于乌鲁木齐三屯碑路西延新建工程中,表现出明显的抗凝冰效果,研究可为新疆及西北地区抗凝冰材料的应用提供参考。     

潮湿山区路面凝冰机理及路面抗滑性研究综述

论述了潮湿山区路面凝冰机理、凝冰的物理特性,以及凝冰路面抗滑性能的研究意义,介绍了国内研究概况,提出并初步探讨了关于路面凝冰机理和凝冰路面方面应进行研究的重点内容和相关的试验方法.综合国内外研究现状可知,关于路面凝冰机理和凝冰路面性能的研究需要更深入更具体,其研究内容应着重考虑研究路面凝冰形成机理、路面凝冰物理特性,以及凝冰路面抗滑性能.     

导电碳纤维抗凝冰路面除冰性能比较研究

针对贵州抗凝冰路面,利用ANSYS建立了2种导电碳纤维抗凝冰沥青路面有限元模型。在相同的外界条件下,分别计算了2种路面在200,300,400,500,600 W/m2的输入功率时的升温性能及升温曲线,并将碳纤维-玻纤格栅抗凝冰沥青路面有限元模型模拟结果与实体模型试验结果进行了对比,验证了模型的准确性。将2种抗凝冰路面发热性能进行了分析比较。结果表明,碳纤维-玻纤格栅抗凝冰沥青路面升温效率更快、热能利用更高。     

云贵川高原潮湿山区路面抗凝冰技术

抗凝冰技术对云贵川高原潮湿山区公路运行安全具有重要影响。结合工程实例,从碳纤维发热土工格栅沥青路面铺设、抗凝冰沥青填料施工等方面阐述了云贵川高原潮湿山区路面抗凝冰技术的施工工艺,可为相关施工提供参考。     

基于PCA-SVM的远程路面凝冰预警系统

路面凝冰导致路面摩擦系数减小,极易引发交通事故。针对易结冰路段的行车效率和安全问题,设计了一种基于PCA-SVM的远程路面凝冰预警系统。首先,分析了凝冰预测系统的功能需求,设计并搭建了一种凝冰预警系统的软硬件框架;其次,利用主成分分析法(Principal Component Analysis, PCA)分析影响路面凝冰的气象因素,并选择主要的影响因素构建支持向量机(Support Vector Machine, SVM)凝冰预测模型,提出了一种路面凝冰预测算法;在此基础上,利用B/S架构与物联网通信机制实现了远程路面的凝冰预警系统,通过采集交通气象信息与路面状态信息,完成路面凝冰预测及预警信息发布。最后,对远程路面凝冰预警系统进行了测试与应用。     

缓释型防冰雪材料性能试验研究

采用SBS改性沥青配制沥青混合料"SMA-13-普通",同时分别掺入矿料质量5%的进口Verglimit及国产常州履信缓释型防冰雪材料(简称"履信"),配制得到"SMA-13-Verglimit"及"SMA-13-履信";通过破冰试验、盐分溶析电导率试验,及自创的撕裂试验和不同层位电导率试验,对比分析了"SMA-13-Verglimit"及"SMA-13-履信"的短期融冰、长期防冰效果及深层位的有效性。试验结果表明:"SMA-13-履信"的动稳定度DS、残留稳定度MS0、劈裂强度比TSR和低温破坏应变ε均满足技术要求;-5、-10℃条件下,冰层与"SMA-13-履信"的结合面有明显水膜产生,黏结力降低60%;"SMA-13-履信"的防冰雪有效天数较"SMA-13-Verglimit"提高25%;路面深度3～4cm深层位处,"履信""Verglimit"均能持续从内部迁移到路表面。研究表明:"SMA-13-履信"不仅具有良好的综合路用性能,而且具有较好的防冰雪性能;"SMA-13-履信"的使用寿命比"SMA-13-Verglimit"长,但短期融冰效果不及"SMA-13-Verglimit"。     

浅谈碳纤维发热土工格栅沥青路面试验路施工工艺

云贵川高原潮湿山区冬季受经纬、海拔、温湿等因素的影响,极易形成冻雨凝冰灾害,导致路面的抗滑性能降低,严重时造成公路交通中断。冻雨凝冰具有"面积大,硬度高,厚度薄,不易铲除"等特点,对农业、林业、电力、交通等具有严重的危害。在2008年初的春运冰雪灾害中,由于凝冰而导致的道路受阻、交通不畅给企业生产、人民生活带来了很大的不便,造成了严重的社会影响。基于此,国家科学技术部立项《云贵川高原潮湿路面凝冰(暗冰)防治技术研究》课题以解决道路凝冰问题。     

融冰降噪功能型沥青路面设计与应用研究

通过室内试验和工程应用,探索大空隙降噪沥青路面+抗凝冰涂层复合结构的可行性和可靠性.结果 表明:融冰降噪复合功能型沥青路面结构可操作性强,融冰涂层涂刷过程中未出现明显下渗,仅对路表孔隙产生覆盖,路表无明显渗水,摩擦系数降低程度不显著,在行驶车辆的摩擦作用下,覆盖现象逐渐减轻,该复合路面结构的抗凝冰、降噪效果显著.     

凝冰沥青路面抗滑性能衰减规律研究

利用自行改制的车辙试验仪,通过室内模拟法,从不同路面类型、不同轮压等条件着手,研究路面的抗滑性能随轮载作用次数的增加而变化的规律,研究结果表明:虽然各项试验项目和指标都存在差异,但是抗滑性能衰变过程中的分布趋势大体一致,即在轮载作用初期,抗滑指标值迅速降低,随着轮载作用次数的进一步增加,各指标值又在一定程度上逐渐上升并最终趋于稳定.并且还通过建立合适的数学模型拟合出了凝冰条件下沥青路面抗滑性能衰变的内在规律性,反映出了各种因素对凝冰条件下沥青路面抗滑性能衰变规律的差异性.     

抗车辙剂在重交通公路平交路口的应用

为解决重交通量及渠化交通车辙病害较严重的问题,结合实体工程,分别从沥青选择、抗车辙剂掺量、混合料配合比、沥青用量、室内沥青混合料高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性以及施工现场检测等方面对改性沥青抗车辙剂进行研究。研究表明:掺入坦途牌LR-Ⅱ型抗车辙剂沥青混合料的高温稳定性明显提高,增强了路面抵御车辙变形的能力,对延长公路平交路口的使用寿命具有现实意义。     

凝冰状态下粗糙路面抗滑效果分析

路面抗滑性能对行车安全非常重要,除了在一般情况下具有良好的抗滑性能之外,冬季多雨结冰的路面也要具备良好的抗滑性能。通过对粗糙路面不同的构造深度进行破冰效果的对比试验,发现很多宏观构造的路面能弥补薄冰对路表构造深度的损失,且在行车碾压时,水平力的作用使结冰层很快被磨耗掉,增加了制动效果,达到凝冰路面抗滑的目的。     

路用蓄盐除冰纤维配比设计及除冰性能确定

为解决道路凝冰问题,基于环保、经济、实用等原则,针对适用于沥青路面主动抗凝冰的蓄盐纤维填料的配合比进行设计,并对其相关性能展开研究。通过基于单纯形重心设计的融冰试验和电导率试验对蓄盐除冰材料配比进行探究,并基于融冰试验和冻粘剪切试验分析其除冰性能。试验结果表明：选用乙酸钠∶乙酸钾∶甲酸钠=7∶2∶1、复合有机盐∶纤维=3∶1为蓄盐纤维各种成分的最佳配合比;在融冰试验中,蓄盐纤维替换率为66%的除冰材料在较高负温下融冰速率能达到1 022 g·(h·m²)^-1,表明其融冰性能良好;凝冰后,蓄盐纤维沥青混合料表面冻粘强度比普通沥青混合料下降33%,能够有效降低冻粘强度。基于最佳配合比,新型路用环保蓄盐除冰材料具有良好的融冰能力和除冰降粘功效。     

沥青搅拌站回收碱性废粉对沥青混合料水稳定性影响研究

采用沥青搅拌站回收的碱性废粉掺入沥青混合料,代替部分矿粉,会降低沥青与集料的黏附性,不利于沥青混合料的水稳定性。为了利用碱性废粉且不降低沥青混合料的水稳定性,试验研究在沥青混合料中分别加入一定比例的水泥、消石灰、PA-1型沥青抗剥落剂,通过浸水马歇尔稳定度试验、飞散试验、冻融劈裂试验,对比水泥、消石灰、PA-1型沥青抗剥落剂对沥青混合料水稳定性的影响规律。试验结果表明:水泥、消石灰、PA-1型沥青抗剥落剂加入有碱性回收废粉的沥青混合料,可以提高沥青混合料的残留稳定度、冻融劈裂强度比、减小飞散损失,可有效改善有碱性回收废粉的沥青混合料的水稳定性。相同含量的消石灰比水泥对于沥青混合料的水稳定的提高更有效。相比于水泥、消石灰,加有PA-1型抗剥落剂的沥青混合料的浸水残留稳定度、冻融劈裂强度比是最大的,且飞散损失最小,表明PA-1型抗剥落剂对于掺有回收废粉的沥青混合料的水稳定性改善效果最佳。     

抗车辙剂沥青混合料试验研究

通过室内试验,研究了国内外几种抗车辙剂对AC-20型沥青混合料高温稳定性、水稳定性以及低温抗裂性的影响。通过试验对比,几种抗车辙剂对沥青混合料动稳定度均有较大程度的提高,且效果优于岩沥青改性沥青。个别抗车辙剂对沥青混合料的水稳定性能有所减弱。综合试验结果确定了最佳抗车辙剂。     

CRTSⅠ型与CRTSⅡ型板式无砟轨道结构特点分析

无砟轨道具有整体稳定性强、刚度均匀性好、线路平顺度高、耐久性强的突出优点,满足客运专线和高速铁路对轨道性能的要求,以板式无砟轨道为例,分别介绍了CRTSⅠ型板式无砟轨道与CRTSⅡ型板式无砟轨道的结构组成、板型分类、断面尺寸和对线下工程设计要求,对两种轨道系统的技术特点进行了分析,Ⅰ型轨道板比Ⅱ型轨道板制造简单、造价稍低,Ⅱ型板式无砟轨道比Ⅰ型板式无砟轨道几何精度高、结构整体性和纵向连续性好。     

Stovall模型理论计算抗车辙沥青混合料配合比的马歇尔试验、车辙试验验证

在Stovall理论的基础上,通过Stovall模型推导出沥青混合料中连续粒径粉体的堆积密度,然后利用堆积密度与沥青混合料抗车辙能力之间的定量关系计算出一种沥青混合料AC-13的抗车辙型配合比,同时用常规方法设计出另外两种沥青混合料AC-13的配合比。通过马歇尔常规试验和车辙试验对三种配合比沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和渗水系数进行对比的结果表明,按照新方法计算抗车辙配合比的沥青混合料的高温稳定性和水稳定性均为最佳。     

不同线路参数条件下曲线地段无缝线路稳定性分析

针对曲线地段无缝线路在改变线路参数条件下的稳定性问题,建立轨道框架非线性有限元模型.改变曲线半径、钢轨类型、轨枕类型、轨温等线路参数,计算长钢轨内部温度力,归纳总结无缝线路稳定性与线路参数间的关系.通过模型计算,无缝线路轨道框架与线路参数、轨温变化密切相关.随着曲线半径逐渐增大无缝线路的稳定性逐渐提高.升降温温差越大,无缝线路稳定性降低.采用重型钢轨可提高无缝线路稳定性.与Ⅰ、Ⅱ型轨枕相比,采用Ⅲ型轨枕时无缝线路稳定性更高.     

凝冰条件下沥青路面与轮胎接触摩擦动力响应分析

综合考虑轮胎材料超弹性和路面材料的粘弹性、轮胎与路面间的瞬态接触摩擦作用,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立凝冰条件下轮胎与沥青路面接触的有限元模型,分析沥青路面动力响应规律。结果表明：凝冰条件下沥青路面路表弯沉在轮胎作用的区域明显增大,在没有直接作用的区域弯沉逐渐减小,且路表弯沉随着摩擦系数的增大而逐渐增大;路表水平剪应力以轮胎作用区域为中心呈反对称分布,且最大水平剪应力在轮胎经过前随着摩擦系数的增大而减小,而在轮胎经过后随摩擦系数的增大而增大。路表竖向应力在轮胎作用的瞬间出现应力集中现象,在非作用区域则很小,竖向应力随着摩擦系数的增大而减小;同时阻尼对凝冰沥青路面力学响应也有着重要的影响。     

AK、SMA、OGFC、SAC型沥青混合料路用性能的研究

笔者选用AK 16B、SMA 16、OGFC 16及SAC 16型等4种我国常用的抗滑级配沥青混合料,比较系统地分析对比了高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性、水稳性等力学性能,以及表面的抗滑性及透水性,为我国在抗滑沥青混合料的应用和推广上提供参考.