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金属掺杂氧化铈柱撑蒙脱土改性沥青的老化行为及催化性能

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第3期55卷 1132-1145页

作者：刘帅金娇刘培曾湘高玉超陈柏臻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 公路养护技术国家工程研究中心湖南长沙410114

针对传统光催化材料在沥青路面中的应用催化降解效能低的问题,综合金属掺杂法和共沉淀法制备了3种金属(Cu、Fe、Mn)掺杂蒙脱土基氧化铈复合材料,探讨其物相成分演变规律、官能团变化特征及光吸收拓展范围,研究在梯度掺量条件下不同光催... 详细信息

针对传统光催化材料在沥青路面中的应用催化降解效能低的问题,综合金属掺杂法和共沉淀法制备了3种金属(Cu、Fe、Mn)掺杂蒙脱土基氧化铈复合材料,探讨其物相成分演变规律、官能团变化特征及光吸收拓展范围,研究在梯度掺量条件下不同光催化复合材料改性沥青的流变性能、高温服役性能、抗老化能力及尾气降解效率.研究结果表明:引入过渡金属阳离子可降低复合材料的带隙,在实现CeO2在负载体上高分散效果的同时,也提高了新型光催化复合材料的光响应能力;当光催化复合材料掺量(质量分数)为4%时,改性沥青的高温流变性能、高温抗变形能力及抗老化性能衰减能力明显提升;当掺量为6%时,Fe3+掺杂CeO2柱撑蒙脱土改性沥青催化效果最佳,其中,对NO的降解效率可以达59.6%,降解效能提升17.3%.

关键词：光催化金属掺杂改性沥青老化性能尾气降解

来源：博看期刊评论

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单一粒径下的建筑垃圾路基填料破碎特性

北京工业大学学报 2024年

作者：张军辉刘科彭俊辉杨豪长沙理工大学公路养护技术国家工程研究中心长沙理工大学交通运输工程学院

将建筑垃圾再生料作为路基填料，是合理利用废弃资源的有效措施，建筑垃圾再生料具有强度低、易破碎等特点，因此对建筑垃圾再生料在冲击荷载下的破碎特性展开研究具有重要意义。本文对在建筑垃圾再生料中占主要成分的再生砖骨料和再生... 详细信息

将建筑垃圾再生料作为路基填料，是合理利用废弃资源的有效措施，建筑垃圾再生料具有强度低、易破碎等特点，因此对建筑垃圾再生料在冲击荷载下的破碎特性展开研究具有重要意义。本文对在建筑垃圾再生料中占主要成分的再生砖骨料和再生混凝土骨料在四组单一粒径下进行了不同输入能量的冲击载荷试验。其结果表明再生砖骨料和再生混凝土骨料的分形行为均受到初始粒径的影响；再生砖骨料和再生混凝土骨料的竖向应变随输入能量的变化可分为三个阶段，再生砖骨料的竖向应变受粒径影响程度远大于再生混凝土骨料；同种组分而言粒径增大会拥有更高的初始破碎敏感程度和极限破碎态势，再生砖骨料的初始破碎敏感程度和极限破碎态势受粒径影响程度较再生混凝土骨料要小；最后，在Lade破碎模型的基础上考虑了粒径效应，提出了基于输入能量的相对破碎率预估模型。

关键词：建筑垃圾分形行为粒径效应颗粒破碎输入能量相对破碎率

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废旧塑料在沥青道路工程中的应用进展

化工新型材料 2024年第8期52卷 225-230页

作者：王枫成辽宁省交通科学研究院有限责任公司沈阳110015 高速公路养护技术交通运输行业重点实验室沈阳110015

将废旧塑料应用于沥青道路工程既可以改善路用性能,又可以促进废旧资源的高效利用和环境保护。概述了废旧塑料物理及化学回收产物在沥青道路工程中的应用情况,介绍了废旧塑料对沥青及其混合料的改性机理及影响因素。通过对研究成果进行... 详细信息

将废旧塑料应用于沥青道路工程既可以改善路用性能,又可以促进废旧资源的高效利用和环境保护。概述了废旧塑料物理及化学回收产物在沥青道路工程中的应用情况,介绍了废旧塑料对沥青及其混合料的改性机理及影响因素。通过对研究成果进行总结归纳,梳理了废旧塑料对沥青及沥青混合料高温、低温、抗老化和疲劳性能的改善作用,分析了目前存在的问题,并展望了未来沥青道路工程用废旧塑料的研究方向。

关键词：废旧塑料改性沥青改性机理路用性能沥青混合料

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TBM带式输送机出碴技术经济比较研究

现代隧道技术 2024年

作者：杨银伟王宝友王立川王峥峥耿麒章慧健冀国栋大连理工大学土木工程学院长安大学公路养护装备国家工程实验室西南交通大学土木工程学院中铁十八局集团有限公司

高效的出碴系统是项目工期和成本策划的重要内容。结合TBM 施工实践，对带式输送机出碴技术优势进行了分析，总结目前施工常用的5种带式输送机类型，对各类输送机的特点和适用范围进行了分析，在此基础上构建了TBM法隧道施工模型，对带... 详细信息

高效的出碴系统是项目工期和成本策划的重要内容。结合TBM 施工实践，对带式输送机出碴技术优势进行了分析，总结目前施工常用的5种带式输送机类型，对各类输送机的特点和适用范围进行了分析，在此基础上构建了TBM法隧道施工模型，对带式输送机和有轨出渣的经济性进行了比较。针对TBM带式输送机出碴提出思考和建议:⑴带式输送机应作为TBM法施工首选设备;⑵将节能环保作为输送机设计的重要一环;⑶提高输送机智能化运维管理水平;⑷提高带式输送机关键部件的可靠性;⑸考虑特殊结构设计，提高带式输送机结构设计与工程的适应性。

关键词：全断面岩石隧道掘进机带式输送机出碴技术经济性分析

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基于机器视觉法的桥梁表观病害检测研究综述

中国公路学报 2024年第2期37卷 1-15页

作者：刘宇飞冯楚乔陈伟乐樊健生清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 广东省公路建设有限公司湾区特大桥养护技术中心广东广州510000

桥梁作为重要的基础设施,承担着道路交通和人员、货物运输等重要任务。桥梁表观病害的及时有效检测具有确保公共安全、延长桥梁使用寿命、及时排查风险等重大意义,有助于提高桥梁服役阶段的可靠性和耐久性。近年来,随着计算机视觉、人... 详细信息

桥梁作为重要的基础设施,承担着道路交通和人员、货物运输等重要任务。桥梁表观病害的及时有效检测具有确保公共安全、延长桥梁使用寿命、及时排查风险等重大意义,有助于提高桥梁服役阶段的可靠性和耐久性。近年来,随着计算机视觉、人工智能等技术的快速发展,机器视觉法逐渐成为了桥梁表观病害检测的新兴手段之一。首先,通过详细分析近年来该领域的多篇相关文献,综述了基于机器视觉法进行桥梁表观病害检测的关键技术,包括检测平台研发技术、数据采集技术、图像处理技术、三维建图技术、病害定位技术和病害参数量化技术等。其次,通过分析现有研究开展检测工作的流程,总结了基于机器视觉法进行桥梁表观病害的技术框架,并分析了其中各个流程之间的功能与联系。上述关键技术的综述与技术框架的总结可为研究者开展检测工作提供一定的参考。最后,根据现有研究在实施检测任务时自动化程度的不同,提出了基于机器视觉法进行桥梁表观病害检测的智能化分级,包括人工检测辅助、病害定位检测、局部自动检测、整体自动检测、高度自动检测和完全自动检测6个等级。对比文献研究可知,现有研究虽然已经脱离了传统的人工检测的阶段,但仍与完全自动检测具有一定的差距。该领域仍具有较强的研究价值与广阔的应用前景。

关键词：桥梁工程工程检测综述表观病害机器视觉技术体系

基于红外图像时域特征的沥青混合料细观裂缝评价研究

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激光与红外 2024年第2期54卷 242-248页

作者：侯德华李忠玉张庆 BuselAV 河南省高远公路养护技术有限公司河南新乡453003 河南省高等级公路检测与养护技术重点实验室河南新乡453003 河南师范大学化学化工学院河南新乡453007 白俄罗斯国立技术大学白俄罗斯明斯克220071

为优化沥青混合料中细观裂缝的快速评价方法与效率,首先通过室内试验设计沥青混合料细观裂缝制备及其评价方法,采用线激光对试件进行扫描并采集红外图像,通过对红外图像数据分析,建立基于时间序列的温度区间特征追踪方法,进而计算温度... 详细信息

为优化沥青混合料中细观裂缝的快速评价方法与效率,首先通过室内试验设计沥青混合料细观裂缝制备及其评价方法,采用线激光对试件进行扫描并采集红外图像,通过对红外图像数据分析,建立基于时间序列的温度区间特征追踪方法,进而计算温度区间特征面积及其扩散速率与线激光位移的热特性变化关系,最后对试件中的细观裂缝位置和宽度进行定量分析。研究表明,基于温度区间热效应的扩散速率,可以增强试件中细观裂缝的空间分辨率,同时随着线激光逐渐靠近裂缝,温度特征面积扩散速率明显表现出先降低后增加的趋势,说明试件裂缝处的热扩散能量逐渐降低并趋近于零,当线激光远离裂缝时,试件表面的热扩散速率又逐渐增加,体现出很强的细观裂缝热阻隔现象。结果表明,在裂缝处温度区间B、C的特征面积始终位处于特征曲线的最低波谷位置,且温度区间B的裂缝定位误差小于5.61%;同时,在可靠度水平为95%条件下,通过亚像素算法计算的裂缝特征面积宽度与裂缝宽度的相关性达到0.9952,预测裂缝宽度的相对误差不大于4.13%。该评价方法显示了基于时序特征的温度区间对不同细观裂缝宽度均具有显著的敏感性,可为车载移动式热成像技术自动化检测沥青路面裂缝的应用提供理论基础和借鉴。

关键词：线激光红外成像温度区间热扩散速率细观裂缝特征

发育性髋关节发育不良患者固液双相纤维增强软骨的力学性能

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中国组织工程研究 2024年

作者：高永昌陈鹏飞陈瑱贤魏晶董哲李辉张志峰内蒙古医科大学第二附属医院关节外科西安市红会医院关节外科长安大学工程机械学院公路养护装备国家工程实验室

背景：发育性髋关节发育不良由于髋臼、股骨头存在结构、大小及方向等方面的畸形，患者长时间活动或站立会引起腹股沟疼痛，如果得不到有效的治疗，患者的正常活动将严重受限。目的：基于FEBio建立具有固液双相纤维增强软骨的球-窝髋关... 详细信息

背景：发育性髋关节发育不良由于髋臼、股骨头存在结构、大小及方向等方面的畸形，患者长时间活动或站立会引起腹股沟疼痛，如果得不到有效的治疗，患者的正常活动将严重受限。目的：基于FEBio建立具有固液双相纤维增强软骨的球-窝髋关节有限元模型，探究发育性髋关节发育不良患者和正常人髋关节软骨的生物力学特性。方法：对1名发育性髋关节发育不良患者和1名正常志愿者进行髋关节建模，模型包含左盆骨、左股骨及附着其上的软骨。验证正常髋关节固液双相纤维增强软骨模型有效性后，建立髋关节发育不良患者髋关节有限元模型，对比两者在单腿站立时(2 130 N静态载荷)软骨的接触应力、流体压力、固相等效应力和流体支撑率的差异。结果与结论：(1)与正常髋关节相比，载荷加载完成后1 s(承载初期)，发育性髋关节发育不良患者髋臼软骨出现明显的边缘接触，且峰值接触应力(3.86 MPa)和峰值流体压力(3.76 MPa)均大于正常髋关节软骨；(2)1 500 s(承载稳定)后，2个模型软骨峰值接触应力和峰值流体压力均减小，但发育性髋关节发育不良患者软骨接触位置由软骨边缘向中心移动，流体支撑率由97.41%下降到91.08%，正常髋关节软骨流体支撑率下降了0.58%，由95.24%下降到94.66%；(3)提示单腿站立生理载荷下，发育性髋关节发育不良患者软骨出现明显的边缘载荷，其峰值接触应力、流体压力和流体支撑率的下降幅度均大于正常软骨，考虑软骨的固液双相纤维增强特性对于评估髋关节发育不良患者髋关节软骨的生物力学性能、理解髋关节发育不良病理生理机制和制定术前计划具有重要的临床意义。

关键词：发育性髋关节发育不良软骨固液双相纤维增强有限元分析生物力学

基于响应曲面法的WER-SBR复合改性乳化沥青性能研究

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化工新型材料 2024年第S1期52卷 363-370页

作者：王苗于明明李文博张晓炜新疆农业职业技术学院农业工程分院昌吉831100 长沙理工大学公路养护技术国家工程研究中心长沙400114

为了定量分析水性环氧树脂(WER)和丁苯橡胶乳液(SBR)对乳化沥青性能的影响,并优化其配合比设计。基于响应曲面法设计了三因素三水平正交试验并以WER掺量、SBR掺量及固化温度为试验变量,以三大指标、车辙因子以及S/m值作为响应指标,利用B... 详细信息

为了定量分析水性环氧树脂(WER)和丁苯橡胶乳液(SBR)对乳化沥青性能的影响,并优化其配合比设计。基于响应曲面法设计了三因素三水平正交试验并以WER掺量、SBR掺量及固化温度为试验变量,以三大指标、车辙因子以及S/m值作为响应指标,利用Box-Behnken模型进行WER-SBR复合改性乳化沥青试验设计,并对试验结果进行回归分析。结果表明:WER能显著提高乳化沥青的高温性能,而低温性能的改善主要得益于SBR的低温柔韧性,固化温度对各响应指标的影响均呈现先增加后减小的变化趋势;当WER掺量为16%,SBR掺量为4%,固化温度为70℃时综合性能最优,其三大指标均满足规范值,高低温性能均优于单一改性乳化沥青和基质乳化沥青;实际试验值与预测值误差均不超过1%,表明改性剂掺量及固化条件可以利用响应曲面法进行设计、优化、预测,且结果具有一定的可靠度。

关键词：复合改性乳化沥青水性环氧树脂丁苯橡胶响应曲面法流变性能

基于物理模拟试验的房柱式采空区变形特征研究

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煤炭科学技术 2024年第S01期52卷 30-36页

作者：刘亚明谷天峰王闫超杨烜宇山西省交通科技研发有限公司山西太原030032 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 西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

房柱式采空区具有采出率较小、留设煤柱较大的特点,其覆岩移动规律及地表变形规律与长壁式采空区差别较大,在煤柱失效情况下,地表会产生较大变形,威胁地面建构筑物的安全。为研究浅埋缓倾房柱式采空区覆岩和松散层的变形发育机制,基于PI... 详细信息

房柱式采空区具有采出率较小、留设煤柱较大的特点,其覆岩移动规律及地表变形规律与长壁式采空区差别较大,在煤柱失效情况下,地表会产生较大变形,威胁地面建构筑物的安全。为研究浅埋缓倾房柱式采空区覆岩和松散层的变形发育机制,基于PIV图像处理技术和模块化组装思路,在室内建立物理模型开展物理模拟试验,反演了房柱式采空区覆岩和松散层的变形发育过程,分析了房柱式开采和煤柱失稳条件下覆岩和松散层的变形机制。研究结果表明:①房柱式开采条件下,浅埋缓倾采空区覆岩变形可划分为3个区域:“条带状”变形区域、“梯形状”变形区域和“倒漏斗型”变形区域。松散层中的变形呈“梯形状”发育。②煤柱失稳条件下,覆岩变形规律保持不变,松散层变形特征由“梯形状”发育为“漏斗型”,且随着失稳煤柱的增加,松散层变形增大,“漏斗型”变形区域由中心向两端逐渐扩展。③房柱式开采结束后,采空区顶板受力可简化为承受均布荷载的简支梁,在煤柱持续失稳的情况下,覆岩和松散层的静载将导致采空区顶板达到极限平衡状态,顶板破坏模式为拉破断,在拉应力作用下产生裂缝,但顶板并未完全断裂,采空区顶板形成一种带裂缝的悬臂梁结构。浅埋缓倾房柱式采空区煤柱失稳对地表变形影响剧烈,松散层变形与覆岩变形基本处于同一量级。

关键词：房柱式采空区覆岩移动松散层地表变形