就地热再生技术在沥青公路养护工程中的应用研究

以某公路养护工程为例,深入研究了就地热技术再生沥青混合料的配合比设计以及路用性能的改善效果,并结合工程实例进一步验证了就地热再生技术在改性沥青SMA路面养护工程中的应用效果。结果表明:(1)就地热再生混合料的高温抗车辙性能得到显著改善,其累计应变和后期变形斜率也相对更小;(2)就地热技术再生沥青混合料可提升冻融劈裂强度比约9.6%,降低飞散损失约24.2%;(3)就地热再生沥青混合料的最大破坏荷载、抗弯拉强度以及破坏应变均得到提升,低温抗裂性能得到有效改善;(4)采用就地热再生混合料治理的病害路段,其路面平整度、压实度、渗水系数、构造深度以及摩擦系数等技术指标均满足规范要求。     

利用地下水填充钻孔的埋管换热器性能分析

地下水填充的井下换热器（GFBHE）是一种不需要灌浆,利用地下水填充钻孔进行换热的地热换热器。针对GFBHE建立了瞬态三维数值模型进行模拟,并与利用普通灌浆材料进行回填的埋管换热器进行对比。数值模型通过将孔隙型岩层等效为饱和多孔介质的方法将钻孔外部的自然对流现象考虑在内。研究了包括渗透系数、地温、钻孔孔径在内的关键因素对GFBHE性能的影响。结果表明,当含水层渗透系数大于1×10^-4 m/s时,GFBHE性能明显优于利用灌浆填充钻孔的地热换热器,在富水区域利用GFBHE取代后者是可行的。GFBHE的换热性能随着钻孔孔径、含水层渗透性的增大以及地温的升高而提升。     

多孔金属结合剂CBN砂轮孔隙结构对磨料层胎体力学性能的影响

为解决多孔金属结合剂CBN砂轮在高孔隙率下的强度下降问题，采用球形尿素颗粒为造孔剂，制作孔径、孔形和孔隙可控的多孔金属结合剂砂轮磨料层胎体，研究不同载荷情况下的孔隙率和孔隙排布等孔隙结构因素，对多孔金属结合剂磨料层胎体力学性能的影响规律。结果表明:孔隙有序排布时的胎体弹性模量要小于孔隙无序排布的；胎体材料的屈服强度随孔隙率增大而下降；在相同孔隙率下，孔隙有序排布的胎体，在纵向受压、孔隙正向排布的情况下屈服强度更高。      

激光选区融化成形多孔硬骨支架的建模、仿真及实验研究

金属3D打印技术成为当前最具有发展潜力和发展前景的工业制造技术之一,通过SLM激光选区烧结技术,选取合理的烧结参数,将金属粉末烧结成型。建立了不同孔径的多孔支架复杂三维模型,并通过有限元分析进行应力、应变的模拟分析,获得了优化后的多孔支架三维模型,为后续的实验研究分析建立理论基础,然后通过SLM烧结技术制备316L不锈钢多孔支架,通过后期热处理实验、压缩试验、金相实验,对多孔试样进行力学性能分析、硬度测试以及表面微观组织分析。通过模拟分析获得优化后的多孔支架孔径尺寸,获得了更适于人体骨骼缺损部位承重的多孔支架,可对后续研究进行指导。实验研究发现300μm孔径支架强度和弹性模量都高于天然骨,而成形多孔结构的金属件保证了骨骼修复体的生物力学性能,具有良好的力学性能。     

咔唑基有机多孔聚合物材料的制备与表征

采用一步氧化偶联反应,通过1, 3,5-三(9-咔唑基)-苯(TCB)自聚制备了聚合物CBPOP-1,并引入1, 4-二氯苯作为连接单元与TCB通过傅克烷基化反应聚合制备了聚合物CBPOP-2,探究了连接单元的加入对有机多孔聚咔唑材料的影响。通过傅里叶-变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)以及X粉末射线衍射(PXRD)等测试手段对聚合物的结构、热性能、结晶状态以及微观形貌进行了表征和分析,利用比表面积测试仪对多孔聚合物材料的比表面积以及孔径分布进行了测定。结果表明:制备的多孔聚咔唑材料均有较高的比表面积,其中CBPOP-2的比表面积达1 032 m2/g,通过添加连接单元得到的聚合物CBPOP-2,其比表面积及热稳定性相比CBPOP-1均有所提高。     

盐冻融与干湿作用下沥青混凝土的高低温力学性能分析

制备了沥青混凝土样品,并进行了不同次数的盐冻融干湿循环试验。在此基础上,测试了沥青混凝土的高温车辙深度、动稳定度和低温抗弯拉强度,得到了车辙深度、动稳定度和抗弯拉强度随盐冻融干湿循环次和盐浓度的变化规律,研究了盐冻融与干湿作用下沥青混凝土的高低温力学性能。研究结果表明:(1)沥青混凝土60min车辙深度随盐浓度的增加和冻融循环次数的增多而呈线性增长的趋势;(2)沥青混凝土的抗高温变形能力随盐冻融干湿循环次数的增多而逐渐弱化;(3)沥青混凝土的抗弯拉强度经历9次和15次盐冻融干湿循环后分别下降22%~26.4%和42.6%~51.5%;(4)冻融干湿循环次数一定时,沥青混凝土的抗弯拉强度随盐浓度的增加而缓慢下降,并且当盐浓度达到12%时,沥青混凝土的抗弯拉强度减小就很不明显。     

去学沥青混凝土心墙坝高基座体型研究

依托坝高173.2m的四川去学沥青混凝土心墙堆石坝,介绍了一种基于高基座的沥青混凝土心墙坝型,通过对该坝进行二维有限元计算,分析了混凝土高基座的应力分布规律。在此基础上,对原设计方案进行了优化。结果表明,采用优化的基座体型后,混凝土基座的最大压、拉应力均大幅降低,最大拉应力降低近70%。去学沥青混凝土心墙堆石坝的成功建设,对今后类似工程设计具有重要参考价值。     

沥青纤维碎石封层在高速公路中的应用

沥青纤维砾石密封具有附着力好,耐低温,表面粗糙,不透水的优点,可有效防止半刚性基础上的反射裂缝。已被广泛应用于中国的公路工程建设中。在施工过程中,对现场改性沥青沥青纤维碎石密封的材料,施工工艺及质量控制进行了分析。在充分掌握沥青纤维砾石密封施工原理的基础上,结合具体工程实例,探讨沥青纤维砾石密封施工技术在高速公路中的应用。     

OGFC冻融损伤特点与冻融耐久性分析

OGFC(开级配磨耗层)在公路建设中日益得到重视,因其在季冻区冻融问题研究属空白,因此对其冻融损伤特性和冻融耐久性进行研究。归纳总结OGFC冻融损伤特点,进而提出了冻融损伤特性的研究方法,并分析抗冻性试验条件与实际性能之间的联系。