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我国路面材料应用研究取得重大突破

发布时间:2019-09-30 15:27:08 阅读: 来源:玻璃棉板厂家

我国路面材料应用研究取得重大突破

我国是水泥生产大国,水泥作为一种路面材料,在我国公路建设中得到了较广泛的应用,如何提高水泥路面材料应用的潜力和优势,解决和克服水泥刚性路面所带来的某些特殊问题,是摆在我们面前的一个重要课题。新型路面兼具水泥混凝土路面和沥青路面的一些主要优点,并具有良好的透水、降噪等功能,将产生巨大的经济和社会效益。5月9日,交通部科教司司长孙国庆对交通部西部交通建设科技项目“柔性纤维混凝土、聚合物改性水泥混凝土在路面中的应用研究”给予了肯定。

水泥混凝土路面脆性大、容易脆断、难以修复以及沥青混凝土路面强度低、材料稳定性差、设计寿命低的缺点,历来是公路建设中面临的共同问题。由重庆交通大学承担、重庆高速公路发展有限公司参与研究的这个项目,通过对路用混凝土材料的研究,提出以变形和抗裂性能作为评价、防止混凝土路面破坏的重要力学指标,在探索延长路面使用寿命、防止路面断裂破坏的道路上迈开了重要一步。

聚合物改性水泥混凝土:黏结强度提高两倍以上

“聚合物改性水泥混凝土在路面中的应用研究”基于材料强度和变形的要求,研制出了一种具有足够强度、黏结性能、变形能力和韧性的聚合物水泥结合料,根本改善了水泥混凝土材料的变形和韧性。项目优选获得的聚合物水泥结合料的技术指标、黏结强度较普通水泥黏结强度提高两倍以上。

项目负责人、重庆交通大学教授易志坚将其结构形象地比作传统名吃“萨其马”。由骨架、结点和空隙构成的聚合物骨架空隙混凝土已非通常意义上的连续介质材料,材料的一系列评价指标与常规有所不同。

项目提出了多孔聚合物水泥混凝土面层设计方法和典型结构形式,具有优异的强度与变形性能,且能够实现与复合板下层(聚合物骨架空隙混凝土面层下板块)的牢固耐久黏结,可以实现路面的薄层铺装,节约了路面投入成本和资源。同时路面材料的表面多孔特点与路面本身的表面处理工艺,实现了路面良好的透水、降噪、彩色景观与安全标识等服务功能。

项目综合分析了水泥混凝土路面和沥青路面各自的性能特点,基于路面整体受力与变形协调的要求,提出了以材料强度和变形作为双控制参量,以提高材料变形能力为重点,以聚合物水泥结合料的研制为关键的多功能聚合物骨架空隙混凝土路面的实现原理和方法,提出了采用冷拌、摊铺机摊铺与自振实整平一次成型的多孔聚合物水泥混凝土面层施工工艺,可实现薄层铺装,铺装厚度仅为普通水泥路面的五分之一,且施工方便。

柔性纤维混凝土路面:抗裂性和承载力均有较大提高

“柔性纤维混凝土在路面中的应用研究”提出了纤维混凝土裂尖闭合力阻裂模型,揭示了柔性纤维在混凝土中的阻裂增韧机理;提出了以黏结力为核心的纤维混凝土抗裂配合比设计思路,即路用柔性纤维混凝土强度、抗裂、变形指标,得出了纤维选择原则和经济掺量,给出了满足路面强度、抗裂、变形要求的柔性纤维混凝土配合比设计原则和质量保证措施;提出了能消除层间差异,有效防止水泥混凝土路面层间破坏,设置隔离层的柔性纤维水泥混凝土路面结构形式,即经济性好、使用寿命长的柔性纤维混凝土路面合理结构形式——设置隔离层的柔性纤维混凝土路面,修筑了一定数量的试验路并对其进行了研究,形成了路面设计和施工方法。

和普通水泥混凝土路面相比,设置隔离层的柔性纤维混凝土路面的抗裂性和承载力均有较大提高。 对资源、能源消耗更少

设置隔离层的柔性纤维混凝土路面结构在云门高速公路连接线中应用,多孔聚合物水泥混凝土面层在重庆内环高速公路等5个实体工程中应用,使用状况良好。

聚合物水泥混凝土路面新结构面层造价更低,而且路面的薄层铺装将大幅度减少对石油、集料等资源的开发。与沥青混凝土路面相比,每平方米单位面积路面建造中,5厘米厚聚合物面层的聚合物乳液用量为4至5公斤,可替代15厘米厚沥青混凝土路面的沥青用量18至23公斤,显著减少高等级公路建设对沥青的过分依赖。聚合物面层路面简单的施工工艺还减少了施工过程中对资源、能源的消耗。与15厘米厚沥青混凝土路面施工相比,聚合物路面省去热拌和生产工艺和压路机碾压工艺,每平方米路面施工可节约燃油2至3公斤。

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