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公路交通科技
公路交通科技

陈国靖

月刊

1002-0268

gljtkj@vip.sina.com

010-62077751/9198转1031 62031106转813、

100088

北京市西土城路8号

公路交通科技/Journal Journal of Highway and Transportation Research and DevelopmentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中央一级学术性期刊，由中华人民共和国交通部主管，交通部公路科学研究所主办，国内外公开发行。刊物主要刊登道路工程、桥梁工程、汽车运用与维修工程、汽车节能、筑路机械、交通工程、公路运输经济与管理、环境污染与防治等方面的科技成果与学术论文，以及设计施工、产品开发、科技信息等内容。
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    栏目导语

    惠迎新
    1页
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    湿热条件下钢渣沥青混凝土力学性能劣化规律

    李想王利波吕维前磨炼同...
    2-13页
    查看更多>>摘要：钢渣粗集料体积安定性不良且变异性大,容易造成钢渣沥青混凝土在长期服役过程中出现体积膨胀和耐久性风险.为此,通过压蒸试验分析钢渣粗集料的体积安定性,利用钢渣-辉绿岩粗集料单掺或混掺方式进行 5 种沥青混凝土配合比设计.以辉绿岩沥青混凝土和压蒸后稳定的钢渣粗集料制备的沥青混凝土作为基准,开展 60℃不同浸水时间下钢渣沥青混凝土体积膨胀特性、间接拉伸强度和耐疲劳性能衰减规律研究,通过不同钢渣掺量与浸水时间建立了钢渣沥青混凝土长期浸水体积膨胀率预估模型,利用浸水时间和钢渣掺量提出了残留强度与残留疲劳寿命预估模型以分析力学性能衰减规律.结果表明:压蒸试验可快速检验钢渣粗集料不良体积安定性;钢渣沥青混凝土长期浸水后的间接拉伸强度、模量及疲劳寿命均呈明显衰减趋势;钢渣沥青混凝土的间接拉伸强度与疲劳试验结果具有良好的线性相关性,利用间接拉伸强度残留率可实现钢渣沥青混凝土使用耐久性的快速评价;钢渣沥青混凝土体积膨胀与强度损失、模量损失及疲劳寿命损失呈指数下降关系;不良钢渣颗粒体积膨胀破坏对钢渣沥青混凝土力学性能劣化具有决定性作用,应在钢渣源头与选材上控制钢渣稳定性.

    道路工程力学衰减机理长期浸水钢渣粗集料混凝土耐久性

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    钢渣粉改良红层填料的力学特性及机理

    余云燕高远杜乾中牛浩莹...
    14-23页
    查看更多>>摘要：为研究钢渣粉改良红层泥岩填料的力学特性和作用机理,采用重型击实、无侧限、直剪和侧限压缩等试验方法进行力学特性研究,并通过X射线衍射、红外光谱、核磁共振、激光粒度和扫描电镜等试验对微观界面结构及其作用机理进行了分析.试验结果表明,钢渣粉对红层填料的力学强度和水稳定性具有较好的改良作用.15%钢渣粉改良填料的抗压强度由素土的 0.6 MPa提升至1.5 MPa,浸水抗压强度由湿化崩解状态逐渐提高到0.8 MPa,力学强度和湿化崩解特性均得到显著改善.进一步通过微观分析揭示了钢渣粉改良填料的作用机理,主要包括水化作用和离子交换反应.基于X射线衍射和红外光谱显示出SiO2 峰减弱、C-S-H峰增强和Al3+离子配位的振动峰增强,在强离子作用下,减小了土颗粒的双电层厚度.核磁共振和激光粒度分析发现改良填料的孔隙分布曲线明显得到优化,颗粒团聚作用增强,这有助于形成更加稳定的土体结构.通过扫描电镜观测到粒间孔隙结构和土颗粒间接触形式发生了改变,土体内部形成了排列紧密的层状堆叠或絮团状结构,提高了整体结构性.同时对颗粒分形维数进行定量化分析,较好反映了改良填料抗剪强度指标的变化规律,从而建立了改良填料抗剪强度指标与其微观结构特征之间的联系.

    道路工程力学特性扫描电镜红层填料作用机理钢渣粉

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    液态橡胶改性剂/SBS复合改性沥青的性能与微观机理

    李许峰李晓娟成高立周敦宏...
    24-32页
    查看更多>>摘要：为研究液态橡胶改性剂/SBS复合改性沥青的作用机理,制备了液态橡胶改性剂改性沥青(LRM/MA)和液态橡胶改性剂/SBS复合改性沥青(LRM/SBSMA).采用针入度、软化点、延度及高温流变性能等宏观试验测试了改性沥青基本物理性能指标,借助FTIR、扫描电镜、荧光显微镜和差示扫描量热法等微观技术研究分析其改性机理.基本物理性能研究结果表明:与SK-90#基质沥青相比,LRM/MA和LRM/SBSMA的针入度分别降低了16.9%和18.4%,软化点分别提升了 21.1%和 42.3%,延度性能分别提高了 54.7%和 153.7%,且高温稳定性显著提高.FTIR结果表明:SK-90#基质沥青、液态橡胶改性剂和SBS改性剂之间通过物理共混和微弱的化学反应形成了稳定的胶凝结构.扫描电镜结果表明:SBS改性剂促进了液态橡胶改性剂在SK-90#基质沥青中的吸附融合,使得LRM/SBSMA改性效果更佳.荧光显微镜结果表明:SK-90#基质沥青呈现单一均质的连续相结构,LRM/MA呈现不均匀的连续结构,LRM/SBSMA呈现微相分离的空间网状结构.差示扫描量热法结果表明:SK-90#基质沥青经液态橡胶改性剂、液态橡胶改性剂/SBS复合改性后,差示扫描量热曲线吸热峰面积减小,温度敏感性降低,高温稳定性得到有效提高.

    道路工程性能评价微观机理高温性能复合改性沥青液态橡胶改性剂

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    废食用油预脱硫胶粉改性沥青流变特性研究

    杨杰赵梦珍蔡燕霞路凯冀...
    33-40,198页
    查看更多>>摘要：针对橡胶沥青黏度高、存储稳定性差、施工污染较大及废食用油循环利用程度低等问题,提出了废食用油预脱硫处理废轮胎胶粉技术,并将高温下制备的废食用油与胶粉混合物用于改性基质沥青.采用离析试验评价了废食用油预脱硫胶粉改性沥青的存储稳定性.通过Brookfield旋转黏度试验、动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验,深入研究了废食用油预脱硫胶粉改性沥青的流变特性;分析了不同类型的废食用油与胶粉混合物对改性沥青胶结料黏度、失效温度、复数剪切模量、相位角、蠕变劲度、蠕变速率等流变学指标的影响.结果表明:废食用油预脱硫胶粉改性沥青的储存稳定性相比橡胶沥青大幅提升,改性沥青加工时间对离析指标影响较小;预脱硫胶粉改性沥青具有良好的加工流动性,黏度对温度的敏感性较低;加入废食用油与胶粉混合物后,沥青的失效温度和复数剪切模量均降低,高温抗车辙变形能力减弱;相位角减小,变形恢复能力得到提高;改性沥青失效温度与加工时间呈线性增长关系;随着废食用油与胶粉混合物零剪切黏度的增大,改性沥青高温性能显著改善;废食用油与胶粉混合物对增强沥青的低温抗裂性能有显著效果;通过延长制备时间,沥青的复数剪切模量增长,相位角减小,失效温度达 75℃,优于基质沥青;―36℃下的蠕变劲度增大、蠕变速率降低,但与基质沥青相比仍拥有出色的低温抗裂性能.

    道路工程改性沥青流变学废食用油胶粉

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    PET塑料衍生添加剂对再生骨料沥青黏结性的影响

    陈国夫李林李柱凯马静月...
    41-49页
    查看更多>>摘要：再生骨料表面附着砂浆,存在压碎值高和吸水性强等劣势,导致制备的再生骨料沥青混合料路用性能表现较差.针对再生骨料沥青体系中黏结力薄弱等缺陷,采用废弃PET塑料的衍生添加剂,作为再生骨料沥青混凝土的性能增强剂.通过研究不同掺量PET添加剂对沥青与再生骨料黏附性能的影响,进行了接触角试验、水煮试验和拉拔试验,评估了PET添加剂在浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验中对再生骨料沥青混凝土水稳定性的影响.结果表明:PET添加剂的掺入能显著提升沥青与再生骨料的黏附力,有效增强沥青混凝土的抗剥落性能,不仅有助于降低水分对再生骨料-沥青界面黏结力的负面影响,还能保护再生骨料表面的砂浆层;当PET添加剂掺量为 1%时,再生骨料沥青混凝土的浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比分别提升了 15.9%和 16.2%;随着PET添加剂掺量的增加,未观察到再生骨料沥青混凝土水敏感性持续降低的趋势,这表明适度添加PET添加剂对改善混凝土水稳定性具有显著而可控的效果.

    道路工程PET塑料试验分析再生骨料沥青混凝土水稳定性

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    纳米二氧化硅再生细骨料混凝土力学性能及微观结构

    刘永张志文匡耀曾文博...
    50-57页
    查看更多>>摘要：基础设施建设的需求越来越大,大量的废旧设施需要更新换代,进而废弃混凝土的产量越来越大.同时,建筑行业自然资源匮乏问题日益加深,而废弃混凝土制备砂石骨料成为解决难题的关键之一,但此类砂石骨料制备的再生混凝土性能普遍较差,无法替代天然混凝土用于工程建设.为解决这些问题,本研究采用不同质量取代率的再生细骨料(RFA)取代等质量的天然细骨料(NFA)制备再生细骨料混凝土(RFAC),并采用掺量 0,1%,2%,3%的纳米二氧化硅等质量取代水泥对其改性.研究RFA和纳米二氧化硅的取代率对RFAC力学性能和微观结构的影响,以期改善RFAC的性能使其披靡天然混凝土用于工程建设.结果表明:随着RFA的掺入,RFAC的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度相较于天然骨料混凝土(NAC)显著降低,当RFA的取代率为 100%时,28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度相较NAC分别降低了20.6%,26.1%,19.1%;随着纳米二氧化硅的掺入,RFAC的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度相较于未添加纳米二氧化硅的RFAC得到明显提升,并随着纳米二氧化硅掺量的增加,提升幅度逐渐增大;当纳米二氧化硅的掺量为 3%时,不同RFA取代率下RFAC的 28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度相较NAC分别提升了 23.4～30.7%,31.3～39.7%,26.8～35.3%;纳米二氧化硅能够促进水泥的水化反应,降低C3S和Ca(OH)2 的含量,促进C—S—H的形成,并充当晶核作用填充孔隙,并修复RFAC内部薄弱的界面过渡区,提升RFAC基体的密实程度,提高RFAC力学性能.

    道路工程再生细骨料混凝土试验分析微观结构纳米二氧化硅

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    改良锂云母浸出渣路基填料力学性能及浸出规律

    余昆程寅刘群艳邹东博...
    58-65页
    查看更多>>摘要：为研究锂云母浸出渣(锂渣)用作路基填料时的力学性能,降低有害物质浸出含量,分别将水泥、矿渣和粉煤灰作为稳定化固化材料,并按 2%,4%,6%,8%,10%的掺配比例掺入到锂渣中制备改良锂渣试件;分析了改良锂渣的强度特性及有害物质浸出规律,并结合X射线衍射分析、扫描电镜分析揭示了改良锂渣稳定化固化机理.结果表明:锂渣可与稳定化固化材料发生反应生成石膏等物质,既可提高锂渣的强度与密实度,又可降低锂渣中有害物质浸出含量;当掺入 4%的固化材料时,3 种改良锂渣的CBR值分别提升了 35.4%,22.1%,8.5%,均可满足路基填料的强度要求;随着固化材料的掺入,3 种改良锂渣的无侧限抗压强度可分别达到初始锂渣强度的 11.1,17.4,4.7 倍;压实成型后的锂渣试件中有害物质浸出含量明显降低,掺入固化材料后浸出物质含量进一步下降;破碎后的改良锂渣有害物质浸出含量升高,通过调节固化材料掺入量可使其达到路用环保水平;3 种固化材料的固盐效果排序依次为矿渣粉、水泥、粉煤灰,固化材料对锰离子的固化效果最佳,对铍离子的固化效果相近,粉煤灰对铊离子的固化效果较差.

    道路工程浸出规律试验研究锂渣有害物质

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    环境荷载作用下掺建筑垃圾水泥稳定碎石的性能劣化规律

    蒋应军张宇易勇范江涛...
    66-77页
    查看更多>>摘要：为了研究建筑垃圾再生骨料在水泥稳定碎石中的适用性,采用冲刷试验、干湿循环试验、冻融循环试验和劈裂疲劳试验,研究了掺再生骨料水泥稳定碎石混合料(CACSM)在环境荷载作用下的性能劣化规律.明确了冲刷时间、干湿循环次数和冻融循环次数对CACSM力学强度的影响.分别构建了CACSM在不同条件下的性能劣化预测模型,提出了在环境荷载作用下CACSM强度劣化的极限值和疲劳寿命.结果表明:CACSM在水冲刷作用下损失质量随再生细集料掺量增大而增加,随冲刷时间延长先迅速增加后趋于稳定;干湿循环和冻融循环作用下CACSM具有明显的强度劣化效应,建立的强度劣化模型可以预估CACSM的强度劣化极限值;因再生集料的多孔结构和强吸水性导致CACSM在干湿及冻融循环过程中抵抗荷载的能力降低,CACSM的最低干湿极限劣化系数和冻融极限劣化系数分别为84.1%和63.5%;掺45%再生骨料细集料的CACSM的疲劳寿命略高于水泥稳定碎石,这表明适量掺加再生骨料细集料不会降低水泥稳定碎石抵抗荷载重复作用的能力;高再生骨料掺量的CACSM在环境荷载作用下性能劣化严重,在实际工程应用中须验证力学强度劣化极限值是否满足路面基层的要求.

    道路工程性能劣化预测模型劈裂疲劳试验水泥稳定碎石建筑垃圾再生骨料

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    基于车辆跟踪的高速公路全天候违停检测算法

    马军刘大海薛梦婕李国瑞...
    78-85页
    查看更多>>摘要：在复杂的白天和夜晚高速公路环境下,有效地检测违停车辆尤其具有挑战性,聚焦于解决这一问题,针对高速公路监控视频中的车流量大、密度高以及光照变化等复杂因素,提出了一种适用于白天和夜晚环境的全天候车辆违停检测算法.通过构建高速公路车辆图像数据集,结合全局注意力机制和目标检测模型,并针对夜间图像添加数据增强策略,克服了在这些复杂环境下缺乏高质量车辆图像的问题,显著提高了车辆检测的检测精度.在跟踪算法上,使用匈牙利算法预测车辆位置,并根据高低分匹配框进行更新,同时使用特征匹配模型提取车辆特征,对车辆进一步跟踪,实现对疑似违停车辆的判定,最终在构建的存在违停和未存在违停的监控视频测试数据集上效果最好,算法的准确率和召回率达到了 97.32%和 96.57%,验证了该算法在实际应用中的优越性和可行性.基于车辆跟踪的高速公路全天候违停检测创新之处在于提出了针对高速公路监控视频的全天候违停检测算法,并在试验中取得了较好的检测精度和性能表现,在夜间能准确检测出车辆违停,并已成功应用于交通监控云平台,实现交通事故的及时预警和快速救援,有效保障交通安全和提升交通运输管理水平.

    智能交通车辆违停全天候车辆跟踪夜间监控

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