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流态多源固废固化黄土固化剂配比优化及强度形成机理

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中国公路学报 2024年

作者：肖杰向家骏刘朝晖刘财壮荣亚鹏刘志勇常锦张红日何建刚广西交科集团有限公司长沙理工大学交通运输工程学院湖南人健宝固高新科技发展有限公司同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室山西省交通科技研发有限公司黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室长沙学院土木工程学院

为研究流态工业固废固化黄土在路基工程中应用的可行性，基于响应面法(RSM)，以粒化高炉矿渣粉(GBFS)、循环流化床脱硫粉煤灰(CFBFA)、烟气脱硫石膏(FGD)为影响因素，试件7d和28d无侧限抗压强度(UCS)为响应值建立响应面模型，开展了固... 详细信息

为研究流态工业固废固化黄土在路基工程中应用的可行性，基于响应面法(RSM)，以粒化高炉矿渣粉(GBFS)、循环流化床脱硫粉煤灰(CFBFA)、烟气脱硫石膏(FGD)为影响因素，试件7d和28d无侧限抗压强度(UCS)为响应值建立响应面模型，开展了固化剂中掺10%水泥(OPC)时，各固废材料交互作用对流态固化黄土强度的影响研究，优化了固化剂配合比，并结合XRD、FTIR、TG-DTG和SEM微观试验分析了其强度形成的水化作用机理。结果表明，随GBFS掺量增加、CFBFA掺量减小，7d、28d UCS明显增大，GBFS与CFBFA交互作用对UCS的影响显著；随FGD掺量增加，7d UCS先增后减，而28d UCS减小，FGD与GBFS交互作用对UCS的影响从7d至28d由显著变为不显著，而与CFBFA交互作用的影响则相反；基于RSM确定的最佳配比，并考虑强度要求及原材料成本，提出当灰土比为0.15、水固比为0.51，固化剂中掺10% OPC时，GBFS、CFBFA和FGD建议的掺量范围分别为43% ～ 50%、25% ～ 32%和8% ～ 15%；在反应初期，OPC水解产生的OH-与FGD溶解出的Ca2+、SO42-可激发GBFS与CFBFA表面的火山灰活性，生成钙矾石(AFt)与水化硅(铝)酸钙(C-S-(A)-H)连结黄土颗粒并填充颗粒间孔隙，使试件7d UCS增大；在反应中后阶段，GBFS、CFBFA持续溶解出Ca2+、[SiO4]4-和[AlO4]5-发生火山灰反应，生成更多C-S-H填充结构孔隙和裂缝，试件28d UCS进一步增大。实际工程应用中，通过调整固化剂原材料配比或灰土比等制备出的流态固化黄土完全能满足一般台背、涵背回填和一般公路路基对强度的要求。

关键词：路基工程流态固化土粒化高炉矿渣粉循环流化床脱硫粉煤灰烟气脱硫石膏黄土

面向长寿命的既有高速公路沥青路面延寿设计综述

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交通运输工程学报 2024年第2期24卷 20-49页

作者：吕松涛赵霈鲁巍巍彭幸海王金平陈淇雷伟蒲昌瑜长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114 长沙理工大学公路养护技术国家工程研究中心湖南长沙410114 长沙理工大学极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室湖南长沙410114 河北省交通规划设计研究院有限公司河北石家庄050051

面向中国长寿命公路建设工程的需求,介绍了中国、美国和欧洲各国长寿命沥青路面的基本概念和发展历程,总结了中国和欧美国家长寿命沥青路面设计理论与方法的研究和发展现状,梳理了欧美国家既有沥青路面检测与评价、延寿处治设计方法,论... 详细信息

面向中国长寿命公路建设工程的需求,介绍了中国、美国和欧洲各国长寿命沥青路面的基本概念和发展历程,总结了中国和欧美国家长寿命沥青路面设计理论与方法的研究和发展现状,梳理了欧美国家既有沥青路面检测与评价、延寿处治设计方法,论述了中国典型既有沥青路面延寿设计方法的研究与发展现状,对比分析了不同新建道路长寿命设计方法和既有沥青路面延寿设计方法的优缺点和适用性。研究结果表明:目前尚未形成统一的长寿命沥青路面设计标准,研究与应用仍处于发展完善阶段,长寿命沥青路面依旧是未来路面领域的研究热点;耦合交通与环境因素,建立多指标控制的长寿命沥青路面设计体系是今后应重点研究的方向;长寿命沥青路面结构设计在今后将向非线性、多维度、概率型和动态化转变;基于结构层寿命逐层递增的长寿命沥青路面延寿设计方法可使沥青路面结构使用年限翻一番,相关工作可为既有沥青路面延寿设计方法和体系的构建及应用提供有价值的参考和见解,以满足中国长寿命公路建设工程发展需求;既有沥青路面延寿设计是道路工程可持续发展的重要课题,未来应加强长寿命沥青路面技术的研究和推广,提高路面的综合质量,满足不断增长的道路运输需求,为建设优质、高效、绿色、安全的交通基础设施做出更大贡献。

关键词：路面工程长寿命既有道路高速公路沥青路面延寿设计

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胶粉改性沥青混合料动态和断裂力学性能

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2024年第3期48卷 562-566页

作者：张慧鲜杨博殷卫永河南省交通规划设计研究院股份有限公司郑州450000 交通运输行业公路建设与养护技术、材料及装备研发中心郑州450000 河南省固废材料道路工程循环利用重点实验室郑州450000 河南省交通绿色发展研究中心郑州450000

文中通过单轴压缩动态模量试验和半圆弯曲断裂试验,研究不同胶粉掺量和细度下混合料动态模量和相位角以及断裂荷载和断裂位移.结果表明:胶粉掺量由10%分别增加到20%和30%以及胶粉细度由20目增加到40目时,混合料动态模量和断裂荷载逐渐增... 详细信息

文中通过单轴压缩动态模量试验和半圆弯曲断裂试验,研究不同胶粉掺量和细度下混合料动态模量和相位角以及断裂荷载和断裂位移.结果表明:胶粉掺量由10%分别增加到20%和30%以及胶粉细度由20目增加到40目时,混合料动态模量和断裂荷载逐渐增大,相位角和断裂位移逐渐减小.断裂能在胶粉掺量20%和细度40目时分别最大.40目与60目胶粉对应混合料动态和断裂力学性能差异不显著.20℃10 Hz条件下,胶粉掺量在20%时动态模量达12000 MPa,临近规范上限,胶粉掺量过大引起5℃相位角显著降低.综合考虑混合料高低温性能,宜优选胶粉掺量为20%,细度40目.

关键词：道路工程胶粉改性沥青掺量细度动态力学断裂力学

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黄峪口白云岩边坡变形机理分析及NPR锚索支护效果研究

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中国矿业 2024年第S1期33卷 151-156,163页

作者：王丰年孙铜刘珂源孙滢滢陶志刚山西省交通科技研发有限公司黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030032 河海大学地球科学与工程学院江苏南京210098 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

延庆黄峪口边坡具有丰富的白云岩资源,在降雨作用下出现了严重的失稳现象,边坡前缘及坡体表面出现了多条裂缝,目前,针对该边坡的失稳机理及支护对策缺乏精细剖析。本文通过现场调查、数值模拟实验的手段研究了强风化白云岩边坡的失稳机... 详细信息

延庆黄峪口边坡具有丰富的白云岩资源,在降雨作用下出现了严重的失稳现象,边坡前缘及坡体表面出现了多条裂缝,目前,针对该边坡的失稳机理及支护对策缺乏精细剖析。本文通过现场调查、数值模拟实验的手段研究了强风化白云岩边坡的失稳机理,并通过现场监测的方法验证了NPR锚索对该类破碎岩质边坡的支护效果。研究结果显示:白云岩边坡坡体多为张性切裂缝和剪切裂缝,滑坡主要发生蠕滑变形,滑坡属于牵引式顺层岩质滑坡;降雨对边坡的影响主要是岩土体饱和孔压和非饱和孔压共同作用的结果,雨水过大会导致边坡前缘处基岩软化,造成滑坡的发生;矿区内边坡通过NPR锚索的加固后稳定性得到明显提升,牛顿力基本保持在300 kN以上,可以实现对边坡的稳定性控制和远程实时监测预警。

关键词：白云岩边坡牛顿力 NPR锚索数值模拟

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基于B/S架构的探地雷达数据管理系统设计

南方农机 2024年第12期55卷 36-43页

作者：陶亮罗婷倚朱欣张军广西北投公路建设投资集团有限公司广西南宁530028 公路养护装备国家工程实验室陕西西安710000 道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710000

【目的】解决雷达数据管理效率低、利用率低等问题。【方法】设计了一种基于B/S模式的探地雷达数据管理系统,分析了GPR数据对象特点,确定了系统的ER模型,采用SQL Server 2012构建了数据管理系统,并运用JavaScript技术、MATLAB、C#语言及... 详细信息

【目的】解决雷达数据管理效率低、利用率低等问题。【方法】设计了一种基于B/S模式的探地雷达数据管理系统,分析了GPR数据对象特点,确定了系统的ER模型,采用SQL Server 2012构建了数据管理系统,并运用JavaScript技术、MATLAB、C#语言及.NET语言等设计管理系统的可视化和数据处理功能,同时对GPR数据管理及其测线GPS轨迹功能进行了功能试验。【结果】以MALA雷达数据为例,数据库系统能有效管理测试文件,并可展示测线轨迹,实现数据高效率管理,为路面病害智能识别模型提供有效的数据源。【结论】设计的系统初步实现了GPR数据的管理,并将GPS数据与测线统一,可为相同路段历史数据的分析提供参考,并为后期开展基于云服务的路面病害缺陷识别奠定基础。

关键词：探地雷达数据管理 B/S模式 GPS轨迹无损检测

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沥青热稳定性与燃烧特性的量化评价

江苏大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 229-233,241页

作者：王海名刘圣洁刘卫东彭爱红河海大学土木与交通学院江苏南京210098 广西交科集团有限公司广西道路结构与材料重点实验室广西南宁530007 广西交科集团有限公司高等级公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心广西南宁530007 江西省交通投资集团有限责任公司江西南昌330025

采用恒温加热试验、氧指数试验和锥形量热试验,对比分析了基质沥青和橡胶沥青的质量损失、氧指数、热释放速率(HRR)、总释放热(THR)和质量损失速率(MLR),用以精确量化评价沥青的热稳定性和燃烧特性.试验结果表明:橡胶沥青在相同温度下... 详细信息

采用恒温加热试验、氧指数试验和锥形量热试验,对比分析了基质沥青和橡胶沥青的质量损失、氧指数、热释放速率(HRR)、总释放热(THR)和质量损失速率(MLR),用以精确量化评价沥青的热稳定性和燃烧特性.试验结果表明:橡胶沥青在相同温度下的质量损失、氧指数值、HRR峰值、THR峰值、MLR峰值及其质量损失速率随温度升高而增加的变化值均高于基质沥青;橡胶沥青热稳定性和燃烧特性劣于基质沥青;对比3种试验方案,锥形量热试验评价参数较多,结果更为可靠,建议采用锥形量热法评价沥青热稳定性与燃烧特性.

关键词：沥青路面工程热稳定性燃烧特性氧指数试验锥形量热试验

不同含石量条件下土石混合体击实特性试验研究

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中国新技术新产品 2024年第3期 123-125页

作者：秦卫军李化东毕海鹏季节性冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室(长春) 吉林长春130012 吉林大学交通学院吉林长春130012 吉林省交通科学研究所吉林长春130012 长春建筑学院吉林长春130607

为探讨土石混合体填料的压实特性,对不同土石含量分布、不同含水量条件下的土石混合体进行了室内击实试验,对制备含石量为10%、30%、50%、70%和90%的土石混合体试样进行重型击实试验,得到土石混合体最大干密度、最佳含水量和含石量间的... 详细信息

为探讨土石混合体填料的压实特性,对不同土石含量分布、不同含水量条件下的土石混合体进行了室内击实试验,对制备含石量为10%、30%、50%、70%和90%的土石混合体试样进行重型击实试验,得到土石混合体最大干密度、最佳含水量和含石量间的关系曲线。研究结果表明:不同含石量的土石混合体最佳含水量在4.3%~7.1%,最大干密度在2.211g/cm3~2.279g/cm3,与含石量相比,含水量对土石混合体最大干密度影响更大,在土石混合体的压实过程中,应严格控制最佳含水量。

关键词：土石混合体击实试验最佳含水量最大干密度

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盐湿侵蚀对钢渣集料性能影响研究

武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2024年

作者：杨金栋陈金盛陈俊霖谢君陈海森吴少鹏许桐福建省交通规划设计院有限公司近海公路建设与养护新材料技术应用交通运输行业研发中心武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室

我国沿海地区盐湿环境中富含的氯盐和硫酸盐会侵蚀集料，造成集料形貌与性能的改变。为推动固废钢渣在沿海地区沥青路面中的应用，本研究拟探究盐湿侵蚀对钢渣集料影响规律，利用SEM、XRD等微观测试技术表征了侵蚀介质在钢渣和玄武岩集... 详细信息

我国沿海地区盐湿环境中富含的氯盐和硫酸盐会侵蚀集料，造成集料形貌与性能的改变。为推动固废钢渣在沿海地区沥青路面中的应用，本研究拟探究盐湿侵蚀对钢渣集料影响规律，利用SEM、XRD等微观测试技术表征了侵蚀介质在钢渣和玄武岩集料表层的存在形式以及分布方式，然后通过原子力显微镜和集料图像成像仪研究了盐湿环境对钢渣与玄武岩集料理化性能的影响。结果表明：遭遇盐湿侵蚀后的集料会携带侵蚀介质，而钢渣表面粗糙多孔，导致其表面携带侵蚀介质的能力远高于玄武岩。盐湿侵蚀会提升钢渣集料的力学性能，但会降低其表面纹理和粗糙度。

关键词：盐湿环境玄武岩钢渣侵蚀表面纹理

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公路工程试验检测数字化管理系统建设

交通世界 2024年第16期 14-16页

作者：徐建张华卿浙江省交通运输科学研究院浙江杭州311305 浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室浙江杭州311305

以《浙江省公路水运工程试验检测“数字赋能”专项行动三年实施方案》为出发点,建设公路工程试验检测数字化管理系统,将互联网和手机移动端作为试验检测数字化管理系统运行的载体,对试验检测关键要素、主要过程进行数字化管理,采用仪器... 详细信息

以《浙江省公路水运工程试验检测“数字赋能”专项行动三年实施方案》为出发点,建设公路工程试验检测数字化管理系统,将互联网和手机移动端作为试验检测数字化管理系统运行的载体,对试验检测关键要素、主要过程进行数字化管理,采用仪器设备物联网的形式,实现试验检测原始数据的实时上传、试验检测报告自动生成、试验检测过程视频录像实时存储功能,从而达到试验检测工作质量事先可预防、事中可掌控、事后可追溯的目的。

关键词：试验检测数字化管理系统