太阳能路面研究现状及展望
作者:
胡恒武;查旭东;岑晏青;蒋海峰;王子威;...
期刊:
长安大学学报(自然科学版) ,2020年40(1):16-29 ISSN:1671-8879
作者机构:
长沙理工大学交通运输工程学院, 湖南, 长沙, 410114;交通运输部公路科学研究院, 北京, 100088;[吕瑞东; 王子威; 查旭东; 胡恒武] 长沙理工大学;[蒋海峰; 岑晏青] 交通运输部公路科学研究院
关键词:
道路工程;太阳能路面;综述;光伏发电;智慧交通
摘要:
为了促进太阳能光伏发电路面的研究与应用,通过搜集整理国内外相关文献资料,总结分析了太阳能路面的结构组成、工作原理与研究进展,以及目前各种结构模型的特点和存在问题,对比评价了几种典型的太阳能路面试验工程,据此对太阳能路面未来所面临的挑战和发展趋势进行了分析与展望。研究结果表明:太阳能路面主要由透光抗滑表层、光伏电池中层和隔水保护底层3层组成,能同时满足交通运输和清洁发电的功能要求;其结构型式总体可分为实体板块和空心板块两类,前者具有良好的承载能力和稳定性,但无法兼顾中层电池板的压裂失效和摆放角度等问题,而后者则可有效避免这些问题,但要做好密水或防排水措施;因结构和材料不同,导致国内外太阳能路面试验工程在板块单元尺寸、路面铺设方式、表层抗滑纹理、中层太阳能电池选型及造价等方面存在差异,且在重载交通、材料性能退化、假设条件理想化和自然环境等因素的影响下,使得实际发电效能和使用寿命等均未能达到预期效果。未来研究应主要对结构设计理论与方法、各结构层的设计与制备、性能测试与评价标准、整体结构制备与施工工艺、养护与维修、发电系统组装与智慧道路系统集成、多元化设计及性价比等基础问题进行突破,从而建立一套可靠完整的太阳能路面建管养体系。
语种:
中文
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天然沥青路用性能及技术评述
作者:
李秋忠;樊亮;宋小金;查旭东;张红日
期刊:
山东交通科技 ,2020年(1):56-60 ISSN:1673-8942
作者机构:
[李秋忠] 山东金朝工程检测有限公司;[樊亮] 山东省交通科学研究院;[宋小金] 湖南中大检测技术集团有限公司;长沙理工大学交通运输工程学院;[张红日] 肇庆市佳业工程咨询有限公司
关键词:
天然沥青;沥青混合料;灰分;高温性能;水稳定性;低温性能
摘要:
基于多年研究数据,分析了不同天然沥青的组成和特点,认为不同天然沥青的性能差别与沥青含量、灰分含量存在密切关联,老化性能与油分含量、沥青质微观结构有关。湖沥青由于矿物组成多为火山灰成分,体现出与天然岩沥青不同的改性效果,并在沥青混合料的综合性能上更具优势,低温性能和耐疲劳性能尤为突出。
语种:
中文
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基于SPT试验的RIOHTrack上面层沥青混合料高温性能评价
作者:
查旭东;罗涛;刘安辉;王旭东
期刊:
长沙理工大学学报(自然科学版) ,2020年17(2):18-25 ISSN:1672-9331
作者机构:
长沙理工大学交通运输工程学院;[王旭东] 交通运输部公路科学研究院;[查旭东; 刘安辉; 罗涛] 长沙理工大学
关键词:
沥青混合料;高温性能;简单性能试验(SPT);动态模量;抗车辙因子;流变次数;永久应变
摘要:
为了应用SPT(Simple Performance Test)试验合理评价沥青混合料的高温性能,分别采用SPT的复模量和重复荷载2种试验方法对交通运输部公路科学研究院足尺试验环道(RIOHTrack)所用7种上面层沥青混合料进行了高温性能测试,分析了SPT复模量试验得到的动态模量|E~*|和抗车辙因子|E~*|/sinφ,以及SPT重复荷载试验得到的流变次数F_N、永久应变和流变次数之比ε_p/F_N与永久应变斜率c等5个试验指标的评价结果,并与我国车辙试验进行了对比。研究结果表明:相同SPT试验方法评价指标之间的相关性显著,且评价结果基本一致,而不同试验方法评价指标之间的相关性较差,由此可优选出动态模量|E~*|和流变次数F_N分别作为SPT复模量和重复荷载试验评价上面层沥青混合料高温性能的适宜指标;同时不同试验方法评价沥青胶结料对混合料高温性能影响的敏感性存在一定的差异,且SMA混合料的高温性能不宜采用无侧限条件下的SPT试验来评价。
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中文
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阿尔巴尼亚岩沥青材料性质及其改性沥青性能分析
作者:
查旭东;杨峻峰;张驰;宋小金
期刊:
长沙理工大学学报(自然科学版) ,2020年17(1):1-7,15 ISSN:1672-9331
作者机构:
长沙理工大学交通运输工程学院;[宋小金] 湖南中大检测技术集团有限公司;[杨峻峰; 查旭东; 张驰] 长沙理工大学
关键词:
天然沥青;岩沥青;改性沥青;材料性质;路用性能
摘要:
为了揭示阿尔巴尼亚岩沥青(Albania Rock Asphalt,简称ARA)的材料性质和改性机理,通过沥青含量、四组分、沥青性能、XRD衍射、红外光谱和荧光显微等室内试验对ARA的原材料性质及其改性沥青的路用性能进行了分析.结果表明:ARA中沥青含量高达70%以上,是一种沥青质和胶质含量较高的硬质沥青,其矿物质成分主要包括硅酸盐、碳酸钙和硫酸钙及少量氧化铁和氧化铝等金属氧化物;将ARA掺入石油沥青中是一种物理混融的改性过程,二者之间具有很好的相容性,可起到天然沥青物质增黏增弹和矿物质增劲增韧的作用,从而可有效地提高改性沥青的高温稳定性、温度敏感性、抗老化性能、抗剥落性能和施工安全性.因此,ARA作为一种天然沥青改性剂可用于改善沥青路面的使用性能,其适宜掺量为基质沥青质量的10%~20%.但应用过程中,宜采用538℃燃烧法快速测试其沥青含量,当采用湿法工艺时应加强搅拌,以确保其改性沥青的均匀性.
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中文
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委内瑞拉岩沥青及其改性沥青性能分析
作者:
查旭东;陈海萍;胡恒武;邓杰元;宋小金;...
期刊:
交通科学与工程 ,2020年36(1):1-6 ISSN:1674-599X
作者机构:
长沙理工大学交通运输工程学院;[宋小金] 湖南中大检测技术集团有限公司;[王***] 佛山市路桥建设有限公司;[邓杰元; 查旭东; 陈海萍; 胡恒武] 长沙理工大学
关键词:
委内瑞拉岩沥青;天然沥青;矿物质;材料性质;路用性能;改性机理
摘要:
为了研究委内瑞拉岩沥青的原材料性质及其改性效果,通过室内委内瑞拉岩沥青及其改性沥青的物化性能试验,分析了其原材料的物理性质、沥青含量(质量比例)、沥青四组分及矿物质成分,评价了不同掺量委内瑞拉岩沥青对其改性沥青性能的影响规律,并揭示了其改性机理。研究结果表明:委内瑞拉岩沥青中沥青的含量高达95%以上,且沥青质和胶质的含量超过了80%,是一种高聚合度的硬质沥青,其中的矿物质主要含有Si O2,Ca SO4和CaS及少量CaCO3;委内瑞拉岩沥青用作改性剂时,能显著提高改性沥青的黏度和抗变形能力,改善高温、抗老化、抗水损及感温等路用性能,但对低温性能有不利影响,故宜控制委内瑞拉岩沥青掺量不超过其改性沥青总质量的15%;委内瑞拉岩沥青与基质沥青有相近的官能团,二者不仅能很好地混融,而且未发生化学反应,属于物理改性,较适宜于湿法掺拌改性工艺,可配制较适用于南方湿热地区的低标号硬质沥青。
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导光混凝土太阳能路面空心板块模拟与制备
作者:
查旭东;王子威;胡恒武;张铖坚
期刊:
长安大学学报(自然科学版) ,2020年40(1):87-96 ISSN:1671-8879
作者机构:
长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙410114;[王子威; 查旭东; 张铖坚; 胡恒武] 长沙理工大学
关键词:
道路工程;导光混凝土;机理模拟;太阳能路面;空心板块;模型制备;性能测试
摘要:
为探索合理的太阳能路面结构型式,提出一种内设拱室、导光体与太阳能电池的矩形导光混凝土空心板块结构,其中每个导光体是由平凸透镜、圆台形棱镜和圆柱形导光光纤复合而成的整体构造,平凸透镜作为进光端等间距布设于空心板块表面,导光光纤底面作为出光端汇集于拱室拱顶处,从而可将路表光能汇聚传导并投射至内置太阳能电池上进行光伏发电.首先,通过三维有限元建模模拟了空心板块路面结构的受力特点,确定满足承载能力要求的空心板决适宜长、宽、高分别为50、50、17 cm,拱宽、底厚、拱高、顶厚分别为26、5、5、7 cm;其次,采用光线追踪法仿真导光体的光路传播规律,并根据导光性能和经济性优选了导光体的设计参数,即导光光纤的半径和折射率分别为3.5 mm和1.6,平凸透镜的半径和厚度分别为10.5、4.2 mm,棱镜的高度和表面反射率分别为31.1 mm和1.0;然后,提出了导光混凝土太阳能路面空心板块模型的制备工艺,并采用自密实防水混凝土和有机玻璃导光体制备了相应的空心板块试件,测试了其力学性能和发电效能.研究结果表明:空心板块路面结构的最大拉应力和最大竖向位移随着拱宽的增加而显著增加,而随着底厚、拱高和顶厚的增加而逐渐减小,且空心板块试件的最大竖向变形小,力学强度高;导光光纤半径和平凸透镜半径对导光体单日透射的总太阳能影响显著,而平凸透镜厚度、棱镜的高度和表面反射率及导光光纤折射率的影响较小,且空心板块试件的导光体数量越多,工作电压和最大输出功率越高,相应的导光和聚光效果越好,但为保证空心板块混凝土的可模性和整体强度,导光体数量宜选用81个;空心板块试件每平米的年发电量为50~90 kW·h,其增加成本可在5~10年内回收,总体经济性较好,且具有良好的社会和环境效益.因此,该结构可满足行车和发电的双重功能要求,可为太阳能路面的研究和应用提供一种可行方案.
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阿尔巴尼亚岩沥青改性混合料设计及性能试验
作者:
查旭东;李洲;王宏祥;张驰
期刊:
交通科学与工程 ,2019年35(01):1-7 ISSN:1674-599X
作者机构:
长沙理工大学 公路养护技术国家工程实验室,湖南 长沙 410114;长沙理工大学 交通运输工程学院,湖南 长沙 410114;湖南省交通科学研究院有限公司,湖南 长沙,410015;[王宏祥] 湖南省交通科学研究院;[查旭东; 李洲; 张驰] 长沙理工大学
关键词:
阿尔巴尼亚岩沥青;改性沥青混合料;配合比设计;路用性能;粘温曲线
摘要:
为分析阿尔巴尼亚岩沥青改性剂的适用性,以AC-13C型沥青混合料为研究对象,对5种不同ARA掺量的改性混合料的配合比设计和路用性能进行了室内试验。基于天然沥青中纯沥青和矿物质分别等量替代普通沥青混合料中部分石油沥青和矿粉的原则,提出了天然沥青改性混合料配合比设计的调整计算公式;再采用ARA改性沥青粘温曲线确定了不同ARA掺量的改性混合料的拌和与压实的温度范围;据此进行了ARA改性混合料的马歇尔试验验证和路用性能试验检验。试验结果表明:ARA是一种沥青含量超过70%的硬质天然沥青,实际应用中宜采用538℃燃烧法测试其沥青含量;随着ARA掺量的增加,ARA改性混合料的马歇尔稳定度逐渐增加,而流值逐渐减小;动稳定度、抗弯拉强度和劲度模量加速递增,马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比呈"S"型增长,最大弯拉应变呈平缓的加速递减,而表面渗水系数和构造深度无明显变化规律。ARA的掺入可显著提高其改性混合料的高温稳定性和抗疲劳性能,有效增强水稳定性,但对低温抗裂性能有所降低,而对表面抗渗和抗滑性能影响较小。建议ARA的适宜掺量范围为其改性混合料质量的0.5%~1.0%。
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RoadMesh钢丝网加筋新老路面结合部抗裂性能数值模拟
作者:
黄旭;查旭东;吴翚
期刊:
长沙理工大学学报(自然科学版) ,2018年15(1):1-7 ISSN:1672-9331
作者机构:
株洲市规划设计院市政分院;长沙理工大学交通运输工程学院;[吴翚] 咸宁市交通运输局;[查旭东] 长沙理工大学;[黄旭] 株洲市规划设计院
关键词:
RoadMesh钢丝网;路面加筋;结合部;抗裂性能;竖向位移;拉应力
摘要:
老路拓宽工程因新老路基路面之间的不良结合和差异沉降易造成沥青路面结构产生纵向反射开裂,为了提高相应的抗裂能力,近年来在结合部沥青下面层和半刚性基层之间铺设 RoadMesh钢丝网加筋处治的新技术得到越来越多的应用.为此,依托实体工程,通过预设新老路面结合部纵向开裂,建立了合理的新老路面结合部加筋结构的三维有限元模型,根据不同荷位作用下沥青路面结构力学响应的数值模拟,确定了最不利荷位,并据此对比分析了 RoadMesh钢丝网、土工布、自粘式玻纤格栅和高强土工格栅加筋新老路面结合部的沥青路面结构力学响应.研究结果表明,荷载两车轮均作用在新路一侧且靠老路一侧的车轮外缘与结合部对应时为最不利荷位,相应的路表弯沉和底基层层底拉应力最大;4种筋材的加筋抗裂性能依次为 RoadMesh钢丝网>高强土工格栅>自粘式玻纤格栅>土工布.因此,RoadMesh钢丝网是一种抗裂性能优良的路面加筋材料,可进行推广应用.
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委内瑞拉岩沥青改性沥青混合料配合比设计及性能研究
作者:
查旭东;马健翔;邓杰元
期刊:
长沙理工大学学报(自然科学版) ,2018年15(4):1-8+51 ISSN:1672-9331
作者机构:
长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室,湖南长沙410114;长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙410114;长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙,410114;[邓杰元; 马健翔; 查旭东] 长沙理工大学
关键词:
委内瑞拉岩沥青;天然沥青;改性沥青混合料;配合比设计;路用性能
摘要:
委内瑞拉岩沥青(Venezuela Rock Asphalt,简称VRA)中沥青含量高达95%以上,是一种沥青含量高、灰分杂质少且易于加工的硬质天然沥青.为了分析其用于沥青改性剂的适用性,选取表面层常用AC-13C型沥青混合料,在0%~1%范围内按0.25%间隔选取5种不同VRA掺量,对其改性沥青混合料进行了配合比设计和路用性能检验.首先,以普通沥青混合料配合比设计结果为基准,根据VRA中纯沥青和矿物质分别等量替代普通沥青混合料中基质沥青和矿粉的原则,提出了VRA改性沥青混合料配合比设计调整的计算公式;同时,通过干法和湿法两种拌和工艺对比,确定了适宜于VRA改性沥青混合料拌制的温度范围与干法工艺.然后,分别进行了不同VRA掺量改性沥青混合料的路用性能试验,结果显示,随着VRA掺量的增加,VRA改性沥青混合料的马歇尔稳定度、动稳定度、抗弯拉强度和劲度模量呈加速递增变化,残留稳定度和冻融劈裂强度比呈先增加后减小变化,而流值呈递减变化,最大弯拉应变呈平缓的加速递减变化,表面渗水系数和构造深度变化不大.研究结果表明,VRA的掺入可有效增强其改性沥青混合料的整体黏结性能和抗变形能力,并显著提高高温稳定性和抗疲劳性能,有效改善水稳定性,但对低温抗裂性能有一定的不利影响,而对表面抗渗和抗滑性能无明显影响.故VRA较适合于南方地区沥青路面使用,根据试验结果建议VRA的适宜掺量范围为其改性沥青混合料质量的0.25%~0.75%.
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布敦岩沥青材料性质试验分析
作者:
查旭东;胡锦湘;刘安辉;钱光耀
期刊:
长沙理工大学学报(自然科学版) ,2017年14(4):10-17 ISSN:1672-9331
作者机构:
长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙,410004;[胡锦湘; 钱光耀; 查旭东; 刘安辉] 长沙理工大学
关键词:
布敦岩沥青;材料性质;天然沥青;矿物质;抽提;改性沥青
摘要:
为了揭示布敦岩沥青(BRA)的改性机理,通过抽提和燃烧分离及材料物化和细观试验,对BRA的原材料、矿物质、纯天然沥青和改性沥青的性质进行了分析,并与矿粉和普通道路石油沥青进行了对比。研究结果表明,BRA矿物质比表面积大,呈多孔蓬松石灰岩结构,可用作矿粉;BRA纯沥青属于天然硬质沥青,其沥青质含量高,芳香环结构含量多,沥青质与胶质分子量大,且N和s等杂元素以官能团形式存在,胶体稳定,流变性较差;BRA纯沥青与其矿物质之间具有很强的裹覆和吸附作用,并形成稳定的团粒结构。同时,BRA纯沥青与石油沥青之间相容性好,呈现高度稳定的物理融合,使得BRA能将其优良性质遗传给石油沥青。因此,将BRA掺人石油沥青中,其改性机理主要是天然硬质沥青的增粘作用和石灰岩矿物质的增劲作用,从而可有效提高改性沥青的抗高温、抗剥离、抗变形、抗老化和抗温敏等性能,是一种优良的路用改性剂。
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沥青路面蠕变响应现场预估方法与试验
作者:
潘勤学;郑健龙;杨博;查旭东;刘宏富
期刊:
中国公路学报 ,2017年30(9):10-17 ISSN:1001-7372
作者机构:
[郑健龙; Zha, Xu-Dong; 潘勤学; 刘宏富] School of Traffic and Transportation Engineering, Changsha University of Science &, Technology, Changsha, Hunan, 410004, China;[郑健龙; 杨博; 刘宏富] National Engineering Laboratory of Highway Maintenance Technology, Changsha University of Science &, Technology, Changsha, Hunan, 410114, China
关键词:
道路工程;蠕变;应变预估方法;Burgers模型;外部因素模型;光纤光栅传感器
摘要:
为了揭示在役沥青路面结构的黏弹特性,给基于黏弹性本构的沥青路面设计提供参考,针对现有沥青路面应变测试仍然基于弹性假设的现状,依据三维线黏弹本构理论,通过现场埋设应变和温度传感器,开展不同温度与轴载作用下的沥青路面静载蠕变试验。基于实测应变变化规律对现有表征沥青混合料黏弹性本构模型的适用性进行了判别,并分析温度、偏应力等外部影响因素对沥青层黏弹性参数的影响规律,由此建立沥青路面应变随外部因素变化的预估模型。结果表明:实测蠕变历时曲线呈现的黏弹特性很好地符合Burgers模型,拟合判定系数超过0.98;Burgers模型的4个参数(G_1,G_2,η_1及η_2)均随温度的提高而减小,随偏应力的增加而增大,与偏应力、温度分别呈良好的线性和指数函数关系,拟合相关系数均大于0.84,其中黏性参数η_1和η_2受温度和偏应力的影响显著;按应变预估模型计算得到的应变与同等工况下的实测应变历时曲线规律吻合,应变值的相对误差在10%以内,表明建立的基于三维黏弹本构关系的沥青面层应变预估方法合理、可行。
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特种玄武岩纤维增强OGFC-13混合料配合比设计及路用性能试验
作者:
查旭东;李康;袁盛杰;伍智吉
期刊:
长沙理工大学学报(自然科学版) ,2016年13(2):1-7 ISSN:1672-9331
作者机构:
长沙理工大学 交通运输工程学院,湖南 长沙,410004;[李康; 伍智吉; 袁盛杰; 查旭东] 长沙理工大学
关键词:
特种玄武岩纤维;纤维增强;开级配排水式磨耗层;配合比设计;路用性能;掺量
摘要:
为了提高开级配排水式磨耗层OGFC沥青混合料的稳定性和抗变形能力,采用一种絮状且性能优良的特种玄武岩纤维作为增强稳定剂。通过选取不同岩纤维掺量,分别进行了0GFC-13混合料的配合比设计及最佳油石比下的各项路用性能检验。研究结果表明,特种玄武岩纤维能很好地吸附沥青并将粗集料骨架粘结成牢固的整体,使得岩纤维增强OGFC--13的高温、低温和水稳等路用性能均得到明显的提高。然而,当岩纤维掺量过高时,部分岩纤维增强沥青胶浆因分散于OGFC-13的连通空隙中而造成空隙率降低,且少量分散不均的岩纤维易形成混合料结构中的薄弱点,从而影响混合料的路用性能。由此确定特种玄武岩纤维的适宜掺量范围为o.3%~o.5%,最佳掺量为0.4%,可供排水降噪沥青路面工程应用参考。
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太阳能路面空心板块单元力学分析与模型制备
作者:
查旭东;张铖坚;伍智吉;张起森
期刊:
太阳能学报 ,2016年37(1):136-141 ISSN:0254-0096
通讯作者:
Zha, Xudong(1756023135@qq.com)
作者机构:
[Zha, Xudong; 张铖坚; 伍智吉; 张起森] School of Traffic and Transportation Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha;410004, China;[Zha, Xudong; 张铖坚; 伍智吉; 张起森] 410004, China
通讯机构:
School of Traffic and Transportation Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha, China
关键词:
太阳能路面;空心板块;单元模型;数值模拟;力学性能;发电效能
摘要:
为了确定合理的太阳能路面模型,提出一种由表层透光保护板、中层太阳电池板和底座预制混凝土空心板3层组成的新型空心板块太阳能路面结构,通过建立合理的三维有限元模型进行受力数值模拟,确定空心板块结构尺寸,并制作太阳能路面空心板块单元模型,测试相应的力学性能和发电效能。结果表明,板长、板宽、侧壁厚与透光板厚对其应力和变形的影响显著,由此确定适宜的空心板块单元尺寸为:整体50 cm×50 cm×25 cm,透光板50 cm×50 cm×2 cm,底座板50 cm×50 cm×23 cm,其中底板厚和侧壁厚均为10 cm。同时,在标准轴载作用下,最不利荷位处透光板的表面弯沉为3.743 mm,透光板对电池板吸收太阳能有一定的阻碍作用,阻碍系数为1.53。所制备的太阳能路面空心板块单元模型能满足行车和发电要求,可为进一步研究太阳能路面提供借鉴。
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布敦岩沥青复合改性SMA-13混合料设计及性能
作者:
查旭东;童意;聂臣
期刊:
交通科学与工程 ,2016年32(2):1-6 ISSN:1674-599X
作者机构:
长沙理工大学 交通运输工程学院,湖南 长沙,410004;[童意; 查旭东; 聂臣] 长沙理工大学
关键词:
布敦岩沥青;复合改性;沥青玛蹄脂碎石混合料;配合比设计;路用性能;掺量
摘要:
为了提高SMA路面的高温抗变形能力,以布敦岩沥青(BRA)作为改性剂,对5种BRA掺量的BRA与SBS改性沥青复合改性沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13(简记为BSSMA-13)的配合比设计和路用性能进行了试验研究。根据BRA中纯天然沥青和矿物质含量及沥青混合料材料组成,提出了BRA改性沥青混合料配合比的计算方法,为其配合比设计提供了分析依据。研究结果表明:BRA可替代部分SBS改性沥青、细集料和矿粉,但不应采用BRA中纯天然沥青等量替代SBS改性沥青;BSSMA-13的总最佳油石比随着BRA掺量的增加而略有增加,在BRA掺量2%-5%范围内,提高0.1%-0.3%。路用性能检验表明:BRA的掺入可有效提高BSSMA-13的高温稳定性、水稳定性、抗弯拉强度及粘结性能,且具有良好的抗渗性能和抗滑性能,但对低温抗变形能力有一定影响。据此,确定BRA的适宜掺量为3%-4%。因此,BRA是一种性能优良的改性剂,经过改性的SMA-13适合于南方多雨地区大交通道路的桥面、隧道、长大纵坡及弯道等特殊路段的沥青路面。
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AS渗透养护剂对沥青混合料性能改善的试验分析
作者:
查旭东;李英;黄杨英子
期刊:
长沙理工大学学报(自然科学版) ,2016年13(1):1-6+27 ISSN:1672-9331
作者机构:
长沙理工大学 交通运输工程学院,湖南 长沙,410004;[黄杨英子; 查旭东; 李英] 长沙理工大学
关键词:
渗透养护剂;预防性养护;修复机理;性能改善;路用性能
摘要:
AS渗透养护剂是一种无机型沥青路面专用预防性养护新材料,其依靠渗透结晶作用在沥青混凝土表面和微裂隙中形成独特的三维网状增强结构,从而改善沥青路面的高温和水稳等使用性能。为了研究其改善效果,选取表面层常用沥青混合料SBS改性AC-13C作为涂刷母体,通过室内试验对比分析了AS渗透养护剂涂刷前后的AC-13C的各项路用性能,并进行了试验段验证。研究结果表明,AS渗透养护剂符合渗透成膜型防水涂料的技术要求;涂刷AS渗透养护剂后,SBS改性AC-13C的抗渗性能、粘结强度和抗磨耗能力得到显著提高,高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗老化性能和耐酸碱腐蚀能力等均得到一定的改善,但对抗滑性能有一定的影响。因此,AS渗透养护剂可应用于沥青路面预养护工程。
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特立尼达湖沥青中沥青材料特性
作者:
李平;高建平;查旭东;赵翘;成帅龙
期刊:
长安大学学报(自然科学版) ,2015年35(3):46-52 ISSN:1671-8879
作者机构:
[Zha, Xu-Dong; 高建平; 成帅龙; 李平; 赵翘] Key Laboratory of Special Environment Road Engineering of Hunan Province, Changsha University of Science and Technology, Changsha, Hunan, China
关键词:
道路工程;特立尼达湖沥青;微观性质;高温性能
摘要:
近年来特立尼达湖沥青(TLA)的应用日趋广泛,但对其作用机理的研究涉及较少。采用分离抽提方法得到TLA中沥青类部分(ETLA),利用扫描电镜、组分、红外光谱、热分析和动态剪切流变仪(DSR)试验,研究其微观组成和使用性能。研究结果表明:ETLA沥青质含量远超过2种基质沥青,芳香分和饱和分含量正相反;ETLA热吸收峰明显小于基质沥青,热重数据也显示其热稳定性要优于基质沥青;ETLA抗车辙能力远强于2种基质沥青,随角速度ω增加优势更明显,G~*/sin(δ)随温度的升高呈幂函数形式减小; ETLA对温度的敏感性也最强,而剪应力τ的影响程度较小。
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沥青混合料级配离析定量评价划分标准的研究与探讨
作者:
杨博;郑健龙;刘宏富;查旭东;张锐
期刊:
建筑材料学报 ,2015年18(6):1099-1105 and 1116 ISSN:1007-9629
作者机构:
[郑健龙; Zha, Xudong; 张锐; 杨博; 刘宏富] School of Traffic and Transportation Engineering, Changsha University of Science &, Technology, Changsha, China;[张锐; 刘宏富] Key Laboratory of Road Structure &, Material Ministry of Communications, Changsha University of Science &, Technology, Changsha, China;[Zha, Xudong; 郑健龙] Key Laboratory of Highway Engineering of Ministry of Education, Changsha University of Science &, Technology, Changsha, China
关键词:
沥青路面;级配离析;均匀设计;性能指标偏差度;包络面积;回归分析
摘要:
基于均匀设计理论,模拟了15种典型程度的AC-20沥青混合料离析级配,并采用复化梯形数值积分方法求得了各离析级配曲线与设计级配曲线之间的包络面积;结合物理、力学及路用性能室内试验,提出了离析级配混合料性能指标偏差度的概念,建立了离析级配混合料各性能指标偏差度与包络面积的线性相关关系式.结果显示:级配性能指标偏差度与包络面积成正比,所有相关系数均大于0.9,相关性良好,据此提出了按包络面积来评价混合料级配离析的定量评价标准.通过现场典型区域取样并进行力学性能与抽提试验发现,按包络面积计算得到的各性能指标偏差度均位于相应指标偏差度实测值的80%置信区间内,表明基于均匀设计理论所采用的离析级配曲线与设计级配曲线之间的包络面积对混合料级配离析进行定量评价是合理可行的,可为沥青路面级配离析病害的准确评价提供示范和参考.
语种:
中文
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刚柔复合式路面动测评价方法与试验研究
作者:
杨博;郑健龙;查旭东
期刊:
中国公路学报 ,2015年28(5):77-86 ISSN:1001-7372
作者机构:
[郑健龙; 杨博; Zha, Xu-Dong] School of Traffic and Transportation Engineering, Changsha University of Science &, Technology, Changsha, Hunan, China;[郑健龙; Zha, Xu-Dong] Key Laboratory of Highway Engineering of Ministry of Education, Changsha University of Science &, Technology, Changsha, Hunan, China;[杨博] School of Civil Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou, Hunan, China
关键词:
道路工程;刚柔复合式路面;瞬态面波频谱分析法;动模量;便携式地震波地质分析仪
摘要:
为了研究一种刚柔复合式路面动测方法的有效性与合理性,在掌握便携式地震波地质分析仪工作原理和测试特点的基础上,假定刚柔复合式路面为双层均匀弹性介质结构,运用瞬态面波频谱分析法研究了Rayleigh面波在此结构中的频散特性,推导了便携式地震波地质分析仪测试刚柔复合式路面动模量与结构厚度的反演方法。通过在典型刚柔复合式路面路表点对点依次采用便携式地震波地质分析仪和落锤弯沉仪法(FWD)测试动模量,承载板测试回弹模量和钻芯测试沥青混凝土(AC)层厚度,建立了各测试指标之间的相关关系。研究结果表明:便携式地震波地质分析仪反演的动模量比静回弹模量高出48.0%~73.4%,且与FWD反演结果具有较好的一致性,同时结构厚度反演结果均在实际厚度80%的置信区间内,所有判定系数均大于0.8,表明应用便携式地震波地质分析仪快速评价刚柔复合式路面动参数是合理、可行的。
语种:
中文
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BRA改性沥青混合料AC-13C适宜掺量的研究
作者:
查旭东;钱光耀;张云帆
期刊:
交通科学与工程 ,2015年31(2):1-5+33 ISSN:1674-599X
作者机构:
长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙,410004;[钱光耀; 张云帆; 查旭东] 长沙理工大学
关键词:
布敦岩沥青;改性沥青混合料;掺量;配合比;路用性能
摘要:
依托湖南凤大高速公路BRA改性沥青路面试验段,选取5种BRA掺量,对BRA改性沥青混合料BAC-13C的配合比设计和路用性能进行了研究。研究结果表明:BRA中天然沥青可替代部分基质沥青,矿物质可替代部分细集料和矿粉;随着BRA掺量的增加,基质沥青最佳油石比呈线性减小,但其减小量小于BRA中天然沥青的增加量,故BRA改性沥青混合料的总最佳油石比略高于普通沥青混合料的0.1%~0.2%。BAC-13C的各项路用性能均达到改性沥青混合料的技术要求,且BRA的掺入可显著提高沥青混合料的高温稳定性、水稳定性及抗拉强度,但对低温抗拉能力有所影响。因此,BRA改性沥青混合料具有优良的路用性能,适合于南方湿热地区高等级公路沥青路面使用,提出BRA的适宜掺量为混合料质量的2%~4%,最佳掺量为3%。
语种:
中文
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主动柔性支护系统构件的力学性能分析
作者:
潘勤学;查旭东;杨博
期刊:
中外公路 ,2015年35(5):19-23 ISSN:1671-2579
作者机构:
长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙,410004;[杨博; 查旭东; 潘勤学] 长沙理工大学
关键词:
道路工程;力学性能分析;数值模拟;主动柔性支护系统;应力
摘要:
选取实体工程典型岩质边坡,利用有限差分软件对3种主动柔性支护系统及其构件的力学性能进行了定量分析。结果表明:在同种工况下,锚杆、横向支撑绳、纵向支撑绳应力以一个数量级依次减小。各构件应力与锚杆水平间距具有很好的线性相关性,并由其相关公式得出纵横支撑绳和柔性网不会屈服失效。柔性网和纵横支撑绳具有分散和减小锚杆应力的作用,且横向支撑绳的效果要优于纵向支撑绳。主动加固系统锚杆受力最小,简单围护系统与加筋围护系统锚杆受力较大且两者相差不大。
语种:
中文
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