橡胶颗粒沥青路面路用与除冰雪性能研究
- 格式:pdf
- 大小:244.89 KB
- 文档页数:4
废旧橡胶颗粒沥青路面自应力除冰雪方法综述摘要:路面积雪结冰是我国北方冰雪地区常见的现象,及时有效地清除道路路面上的冰雪对于保障交通安全和畅通都具有重要的现实意义。
论述了橡胶颗粒沥青路面自应力除冰雪的机理,探讨了目前道路路面除冰雪技术的种类和方法。
并对废旧橡胶颗粒沥青路面自应力除冰雪技术的现状和应用前景进行了展望。
关键词:橡胶颗粒;沥青路面;自应力除冰雪冰冻地区占我国国土面积的75%。
寒冷的冬季,道路表面的积雪在低温与行车荷载的作用下,非常容易形成薄冰层,严重威胁道路交通安全。
据初步测试,沥青路面的摩擦系数在冰雪条件下将降低51%-74%。
路面附着系数降低,汽车的行驶稳定性变差,常会导致行车方向失控,制动失效,制动距离明显延长,而且驾驶员在冰雪路面上行驶,由于受到强光反射刺激,易产生雪盲现象,进而导致交通事故频繁发生,威胁人民群众生命和财产安全。
据统计,因道路积雪结冰造成的交通事故占冬季交通事故总量的35%以上[1]。
在我国北方气候寒冷,城市的道路交通常会受到冰雪的危害。
尤其是在降雪大和冻融交替的情况下,路面呈冰雪状态,常需动用大量的人力、物力来解决冻害的影响。
不仅造成交通严重拥挤,同时也严重影响了人民的正常生活。
寻找有效可行的方法来预防路面冻结乃是现在城市道路建设的当务之急[2]。
随着汽车工业的发展,世界上每年大约产生废旧轮胎10亿多条。
我国每年约产生废旧橡胶64万多吨,其中50%以上为废旧轮胎[3-6]。
随着我国节约型社会政策日趋明显,旧路改造以及城市低噪音的环保路面快速增加,橡胶颗粒沥青路面在我国的规模化应用为时不远[7-9]。
本文对橡胶颗粒沥青路面在道路工程中的应用作了全面的总结,旨在为我国橡胶颗粒沥青在道路上的综合利用提供参考[10]。
1 沥青路面自应力除冰雪技术的机理汽车废旧橡胶经破碎后,呈粒径大小不同的颗粒状,具有良好的弹性,针对这一特点,在沥青混合料中添加了具有高弹特性的橡胶颗粒材料,使得路表面冰层的受力状态和冰雪层与路面的结构状态发生了改变,为抑制道路路面的积雪结冰问题提供了新的解决方案。
沥青路面除冰技术概述2016-12-23摘要:本文介绍几种新型除冰技术,分析了各种除冰技术的优缺点,希望能用科学、环保、经济的除冰产品或方法,解决实际问题。
关键词:沥青路面;除冰技术在寒冷的冬季,路面因降雪而积雪结冰,会给道路畅通和行车安全带来严重的不良影响。
但是,目前广泛采用的撒盐化冰方法对于路面、桥梁及环境的破坏比较严重,造成了严重的经济损失。
研究与应用科学有效的路面除冰雪技术,具有显著的社会效益和经济效益。
合理选用环保型除雪剂、开发主动除冰技术等,已成为目前国际上热门课题,本文下面介绍几种新型除冰技术,分析了各种除冰技术的优缺点,希望能用科学、环保、经济的除冰产品或方法,解决实际问题。
1. 热力融雪类技术利用地热、燃气、电或太阳能等产生的热量使冰雪融化。
(1)发热电缆法。
发热电缆为发热体,将电能转化为热能,通过结构层内的导热体将热量传到物体表面,再通过热交换进行融雪化冰。
发热电缆加热系统具有无污染、运行费用低、热稳定性好、控制方便等优势。
发热电缆用于路面融雪化冰在北欧国家已经有所应用。
(2)太阳能加热法。
太阳能加热法是夏季将太阳能产生的热能存储起来,在冬季用来融雪化冰。
为此需建立一套太阳能融雪系统,该系统由集热装置、蓄热体和融雪装置三部分组成。
集热装置的任务是收集热量并将其输送到蓄热体中,热量在蓄热体中积聚和保存以备冬季融雪用。
融雪装置的任务是在需要的时候将保存在蓄热体中的热量输送到路面下,使路面的温度升高从而融化路面上的冰雪。
但是这种方法造价高,还只能用于某些特殊地方的特殊路段。
(3)地热管法与电热丝法。
地热管法是通过管道将地热传到地表面来融雪化冰,缺点是安装和建造加热管道比较复杂。
电热丝法即在路面上加入电热丝用于加热,此方法不需要使用变压器或服务设施,加热的效果也不错。
热力融冰雪技术融冰雪速度快,安全环保,但其能耗大,费用高,工艺复杂而且此项技术的应用对路面材料、结构和施工都有特殊要求,其后期的维修养护需要开挖路面,因此适用范围相对较窄。
橡胶颗粒沥青混合料除冰雪性能的影响因素
周纯秀;谭忆秋
【期刊名称】《建筑材料学报》
【年(卷),期】2009(012)006
【摘要】为了明确橡胶颗粒沥青混合料的除冰雪性能,通过室内模拟试验方法,研究了橡胶颗粒掺量及分布层位、冰层厚度和温度等对橡胶颗粒沥青混合料除冰雪性能的影响.研究结果表明,橡胶颗粒越靠近混合料上表面、掺量越大、橡胶颗粒沥青混合料面层厚度越大,其除冰雪效果越好;随温度的降低和冰层厚度的增大,橡胶颗粒沥青混合料的除冰雪效果逐渐减弱.
【总页数】4页(P672-675)
【作者】周纯秀;谭忆秋
【作者单位】哈尔滨工业大学,交通科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090;哈尔滨工业大学,土木工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090;哈尔滨工业大学,交通科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090
【正文语种】中文
【中图分类】U414
【相关文献】
1.橡胶颗粒沥青混合料在冰雪地区道路的应用 [J], 赵雅琴
2.橡胶颗粒沥青混合料路面除冰雪性能研究 [J], 沈武宪
3.橡胶颗粒沥青混合料疲劳性能影响因素分析 [J], 芦国超
4.橡胶颗粒沥青混合料低温性能影响因素研究 [J], 李东彪;王国忠;于敏
5.自融冰雪路面橡胶颗粒沥青混合料配合比试验段设计初探 [J], 景清龙;李利利因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
橡胶改性沥青的性能与应用姓名:殷巍专业:道路与铁道工程学号:0920120043第一章绪论纵观我国公路事业,除了交通政策,经费和施工管理因素外,公路的落后主要是由于筑路材料和施工手段(机械)的落后;随着陆续从国外引进先进的施工技术,手段,机械,与此同时高速公路采用了符合符合重交通道路沥青技术要求的优质沥青,可以说与世界先进水平的差距已经很小了,但为什么我们的沥青路面仍然有那么多早期破坏现象呢?这一点不得不令人深思。
回顾我国沥青路面的发展史,可以看出沥青路面的发展与变革实际上是路面材料的变革的历史。
现在我国公路建设又进入了一个新的时期,对沥青和集料都提出了更高的要求,即采用改性沥青技术。
采用改性沥青技术,是由以下两大原因:1.交通发展负荷量增大,重载超载现象严重,现有普通设计已不能满足需求;2.我国幅员辽阔,部分地区夏季严酷,而东北地区冬季严寒,温差变化很大,沥青路面受着严峻考验;基于以上原因,我们更应该遵循“因地制宜,就地取材”的原则,充分分析不同地域的气候特性,选用合适的沥青材料,将早期破坏的可能性降到最低,提高沥青路面的使用寿命。
在此文中,将着绍橡胶改性沥青路用性能,以及在实际中的应用状况;着重介绍橡胶颗粒路面的抑制冰雪技术;第二章橡胶颗粒路面抑制冰雪技术第一节橡胶颗粒路面简介橡胶颗粒路面是将废旧的橡胶轮胎破碎成具有一定形状和粒径的颗粒,用其代替部分集料,以骨料的形式直接掺于沥青混合料中铺筑而成的路面。
橡胶颗粒的掺入可以使路面具有良好的抑制路面结冰和降噪,抗滑能力。
随着道路交通运输事业的发展,废旧轮胎的数量激增。
将废旧轮胎加工成橡胶颗粒再利用是废旧轮胎再生处理的有效方式。
另一方面,中国的大部分地区属于冰雪地区,路面积雪结冰问题较为常见。
尤其是初冬和初春季节,路面积雪在温度变化和车辆荷载作用下,在路表极易形成薄冰,使其附着系数大大降低,严重影响了道路交通安全。
据统计,因道路积雪造成的交通事故占冬季交通事故总量的35%以上。
《沥青结合料流变性能与低温性能研究》篇一一、引言在道路建设和维护过程中,沥青结合料作为一种关键的工程材料,具有粘度高、力学强度强等特点,是路面施工中不可或缺的材料。
它的性能对于路面的质量和使用寿命起着至关重要的作用。
特别是流变性能与低温性能,这两者直接关系到沥青路面的施工质量和耐久性。
因此,对沥青结合料的流变性能与低温性能进行研究,对于提高道路工程的质量和延长使用寿命具有重要意义。
二、沥青结合料的流变性能研究1. 流变性能概述流变性能是指材料在受力作用下的流动和变形特性。
对于沥青结合料而言,其流变性能主要表现在施工过程中的粘度、温度敏感性以及抗剪切能力等方面。
这些性能的优劣直接影响到沥青路面的施工质量和长期使用性能。
2. 流变性能测试方法目前,常用的流变性能测试方法包括针入度试验、布氏旋转粘度试验、动态剪切流变试验等。
这些试验方法可以有效地评估沥青结合料的流变性能,为道路工程提供可靠的依据。
3. 流变性能影响因素沥青结合料的流变性能受多种因素影响,包括温度、剪切速率、添加剂等。
其中,温度是最主要的因素之一。
在施工过程中,需要根据实际情况选择合适的施工温度,以保证沥青结合料的流变性能达到最佳状态。
三、沥青结合料的低温性能研究1. 低温性能概述低温性能是指材料在低温环境下的抗裂性、抗脆性和耐久性。
对于沥青结合料而言,其低温性能直接关系到路面的抗裂性和使用寿命。
在寒冷地区,沥青路面的低温开裂是一个普遍存在的问题,因此研究沥青结合料的低温性能具有重要意义。
2. 低温性能测试方法常用的低温性能测试方法包括低温弯曲试验、低温拉伸试验等。
这些试验方法可以模拟沥青路面在低温环境下的实际使用情况,为评估沥青结合料的低温性能提供可靠的依据。
3. 低温性能影响因素沥青结合料的低温性能受多种因素影响,包括沥青类型、集料类型、添加剂等。
其中,沥青的类型和性质是影响低温性能的关键因素。
不同类型和性质的沥青在低温环境下的抗裂性和耐久性存在较大差异。
TRANSPOWORLD 2012 No.20(Oct)1362007年3月初,历史罕见暴风雪袭击了东北和华北地区,辽宁等地遭遇了50年不遇的冰雪灾害,造成了1人死亡、7人受伤,经济损坏不详。
2008年1月中旬至2月初,我国出现50年一遇的雨雪冰冻灾害,其范围覆盖大半个中国。
路面凝冰层厚度达20cm以上,造成了严重的公路交通中断,导致四川部分地区大雪封路、山区道路结冰,车辆无法通行或交通严重不畅,被困阻车辆达3万台(次)、人员达12万人(次),为全国冰冻受灾最为严重的省份之一。
据不完全统计,在2008年春节雨雪冰冻严重灾害中,我国直接经济损失1516.5亿元,造成了至少129人死亡,4人失踪。
贵州、四川、江西等19个省份直接经济损失达573亿元,其衍生后期危害还将持续3至5年。
2011年1月初,贵州省遭遇了严重的路面凝冰灾害,造成多起交通事故,高速公路严重堵塞,给人们的日常生活带来了重大损坏。
除冰雪的主要方法及原理目前,除冰雪方法主要分为被动型和主动型。
被动型除冰雪就是在冰雪凝结于地面后,才去清除的方法。
该方法主要包括撒盐或其它除冰雪剂、人工清除法和机械清除法。
主动型除冰雪即在冰雪为形成前就采取措施的方法。
目前主动型主要有粗糙路面、自应力弹性沥青混凝土路面、蓄盐路面等。
粗糙型路面,是以加大路面的构造深度,在凝冰较薄或暗冰情况下使路面仍具有良好的抗滑能力,并通过较大的表面或内部集料间隙提供顺畅的排水通道,让冰融化后能尽快的使水排走不在路面形成水膜,使路面抗滑功能在凝冰期得以有效的维持。
宏观上分析,路面大的构造深度,增大了其抗滑能力;同时,表面具有大的矿料间隙率,为水分的排泄提供了顺畅的通道;微观上,路表面粗糙度大,水自身需要更大温度的降低,带来更大应力才能凝结成冰。
在室内试验室,对开级配大空隙沥青混凝土(O G F C -13)试件洒水120g、240g、360g,-4℃冰冻,然后碾压并测其冰冻前、后的摩擦系数和构造深度,得到的数据如表1。
沥青路面除冰雪技术研究进展苗广营; 沈建青; 仲玮年【期刊名称】《《筑路机械与施工机械化》》【年(卷),期】2019(036)009【总页数】7页(P16-22)【作者】苗广营; 沈建青; 仲玮年【作者单位】青海省公路建设管理局青海西宁 810001【正文语种】中文0 引言中国大约有3/4的国土属于冬季积雪地区,路面结冰成为交通事故频发的首要因素,危害道路交通安全,给人民财产及生命安全造成重大隐患[1]。
冬季降雨或空气潮湿时,较低的气温会使水分在路表及一定构造深度内迅速结冰,再经过车辆碾压逐渐密实,形成强度很大的冰层。
由于路面具有一定的构造深度及较高的表面能,冰层与路表黏结紧密,难以通过机械或者人工清除。
虽然撒布融雪剂可以缓解路面积冰现象,但是会对环境造成污染,并对路面产生严重侵蚀。
在中国大部分地区,传统的除冰技术仍占较大比例,因此,寻找一种既有效又环保的路面除冰雪方法成为一个研究热点。
1 人工与机械清除法人工与机械清除法是最典型、也是最传统的道路除冰方法。
人工清除法一般使用铲子、镐头等比较简易的工具进行除冰雪工作。
人工清除法清除冰雪较干净彻底,对设备要求低,但是效率极低,费用较高,工作时影响车辆通行,无法长时间作业。
因此,人工清除法通常在公路路面除冰雪过程中起协助作用,并且通常在难以进行机械除冰的难点路段使用。
机械除冰雪方法效率高,效果比较明显,是中国道路主要使用的冬季除冰雪方法[2]。
几十年来,机械除冰雪设备有了长足的发展,有专用的除雪机或与汽车、拖拉机配套的除雪机具。
如德国的VF5型专用除雪机,除雪能力达4 500 t·h-1;日本的小松RSS6S Ш除雪机,除雪能力为35 t·h-1,在家庭、庭院、社区街道均可使用[3]。
机械除雪过程会阻碍交通,除净率不理想,而且容易损伤路面结构。
目前国内生产的铲雪机功能比较单一,设备利用率低,而国外综合性的除雪机械价格昂贵,维修保养费用高[4]。
道路桥梁Roads and Bridges30橡胶颗粒沥青路面的除冰研究进展肖慧胜(重庆交通大学土木工程学院,重庆 400074)中图分类号:U45 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2018)04-0030-01摘要:橡胶颗粒沥青路面除冰技术,是采用废旧轮胎粉碎成一定粒径的颗粒后加入到沥青混合料中,橡胶颗粒的掺入不仅使路面的除冰能力增强还使得路面的抗滑、降噪性能更好。
目前国内外对橡胶颗粒沥青混凝土除冰路面进行了广泛的研究,介绍了其力学模型、除冰机理、影响因素和力学性能。
本文对当前的研究状况进行了总结分析,使得我们对橡胶颗粒沥青除冰路面有了更深入的认识。
关键词:除冰机理;橡胶颗粒沥青混凝土路面;防冰雪路面;影响因素0 引言我国疆域辽阔,有大量公路位于寒冷地区,特别是在进入冬季后,我国北方和高海拔、高纬度地区的室外温度经常处于0度以下,传统路面在降雨或降雪后很快就会因为低温而结冰,导致路面湿滑,给行车和人员造成了巨大的安全隐患,每年因路面结冰造成的车祸也不胜枚举,为清除路面积冰,传统的方法就是在路面撒融雪剂,但融雪剂的过度使用会造成环境污染。
尔后出现了红外除冰雪、发热电缆除冰雪等方法,但因为造价高昂,只能在高速公路收费站等小范围内使用,后来研究人员发现在沥青混凝土中加入橡胶颗粒可以使路面有较好的破冰能力,因此大量的科研人员其进行研究,本文他们的研究进行了总结和阐述。
1 力学模型因为橡胶沥青混合料是一种新型的路面材料,要想了解其性能就得先对其建立力学模型,目前已有不少研究人员对其进行了研究,根据陈渊召的研究,建立了多步骤均匀化方法,然后将沥青混合料看作由多种不同尺寸和含量的集料、空隙以及基质沥青组成的多相复合材料。
因此建立了夹层复合材料两层嵌入式模型和多步骤多相细观力学模型,研究表明该细观力学模型是可靠的和有效的,可以用于评估低温下的橡胶颗粒沥青混合料的力学和除冰性能。
2 力学性能2.1 弹性模量李振霞通过调整橡胶沥青混合料中的橡胶颗粒的掺量(1%-3%)发现橡胶沥青混合料的弹性模量会随着橡胶颗粒的掺量的增加而降低,在保持橡胶颗粒掺量不变的情况下改变沥青胶浆的类型,发现混合料的弹性模量会随着胶浆模量的增加而增加。