采用硅烷偶联剂对SrAl2O4∶(Eu2+,Dy3+)发光材料进行耐水性表面包覆,比较不同包覆材料及用量下包覆效果的差异,并通过耐水性实验、余辉性能实验、超景深显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等手段对包覆前后的发光材料进行微观观察及表征,研究改性前后材料性能、表面形貌与成分的差异.结果表明,当以KH560为偶联剂、包覆比为9％(wt,质量分数)时,硅烷偶联剂能均匀地包覆在长余辉发光粉表面,可有效提高材料的耐水性能,同时发光材料的发光性能未受影响.

为了研究发光材料在公路工程领域应用的可行性及其发光性能优劣,以耐水性包覆后的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+为发光材料,水溶性丙烯酸树脂为基料等物质混合制备一种长余辉发光材料用于道路荧光涂层中的发光层,通过余辉性能试验分析颜基比(即发光颜料与水溶性丙烯酸树脂的质量比)与发光层发光性能之间的关系,并通过试验分析了固化剂用量及涂膜厚度对发光层性能的影响规律,从而得出发光层材料的最佳配合比.参考复合式超疏水抗凝冰涂层的设计思路、层铺法的施工方式,设计了一种专用于公路工程的复合结构荧光涂层,根据不同条件下的试验现象和试验结果,参考规范以表面硬度、耐磨性、附着力、耐水性、耐热性等指标评价荧光涂层的基本性能,在不同天气状况下进行余辉性能试验,并考察了涂层的抗滑性能和层间黏结性能,以探究复合结构荧光涂层在荧光道路中的可行性.研究结果表明:当颜基比为1∶1、固化剂质量与发光层材料总质量比为1∶4时,发光层材料发光性能、物理机械性能良好;增加发光层涂膜厚度可以在一定程度上提高发光层的余辉性能,发光均匀性也得到改善,但提升效果有限;综合考虑材料的基本性能和发光性能,确定发光层材料的最佳配合比.以此制备的复合结构荧光涂层在表面硬度、耐磨性、附着力、耐水性、耐热性等方面均符合规范要求,发光时长可达7 h以上,抗滑性能和层间黏结性能也满足标准要求.该路面复合结构以SrAl2O4∶(Eu2+,Dy3+)为发光材料制备的发光层应用于道路中,兼具环境效益和社会效益,验证了其在道路建设中的可行性.

为探究冻融循环作用对粉煤灰加固路基土力学性能影响,对冻融循环次数、含水率、粉煤灰掺量不同的盐渍土开展无侧限抗压试验和三轴剪切试验,研究冻融循环后土体的应力-应变曲线、无侧限抗压强度、黏聚力和内摩擦角的变化情况.使用Design-Expert 8.0软件,研究冻融循环次数、粉煤灰掺量、含水率及各因素交互作用对盐渍土力学性质影响的显著性程度.结果表明:多次冻融循环后,盐渍土无侧限抗压强度、黏聚力和内摩擦角均有下降,经历1～7次冻融循环时,土体各力学参数下降速率较快;随着粉煤灰掺量的增加,盐渍土的内摩擦角、黏聚力、无侧限抗压强度和抗剪强度呈现出先升高后下降的变化趋势.基于显著性分析理论,冻融循环次数与含水率的交互作用对盐渍土无侧限抗压强度和黏聚力的影响较为显著,粉煤灰掺量与冻融循环次数的交互作用仅对无侧限抗压强度影响较为显著.为提高路基土强度及抗冻融的能力,加快粉煤灰综合利用进度,根据软件和公式模拟结果,推荐在路基土中依据质量比掺加15％粉煤灰,并将经历7次冻融循环后压实盐渍土的力学指标作为工程设计参考值.

为研究沥青路面抗滑能力在不同温度和磨耗次数下的变化规律,依托室内小型加速加载设备(small-sized acceleration loading test equipment,MMLS)对设定的温度及磨耗次数条件下的滞后摩擦、黏附摩擦和抗滑能力进行测试试验.通过对成型的沥青混凝土AC-13车辙板、开级配抗滑磨耗层OGFC-13车辙板、沥青马蹄脂路面SMA-13车辙板进行磨耗试验,分析得出:随温度的上升或随磨耗次数的增加,大部分情况下车辙板的抗滑能力呈下降趋势;对比3种车辙板在温度和磨耗次数的影响下,SM A-13车辙板和OGFC-13车辙板的抗滑能力较好.研究各个温度下和磨耗次数下的滞后摩擦、黏附摩擦变化,发现:大部分情况下,随着温度升高和磨耗次数增加,滞后摩擦和黏附摩擦皆呈下降趋势;除AC-13车辙板的黏附摩擦下降幅度随温度升高增加外,其余滞后摩擦和黏附摩擦下降的幅度呈下降趋势或平稳状态.

为了确定不同高黏度改性沥青低温性能的评价方法,选取了以基质沥青SK90所自制的4种高黏度改性沥青、海川高黏度改性沥青和日本TPS高黏度改性沥青这6种沥青,对蠕变速率、5℃延度、综合柔量、当量脆点、劲度模量、PG分级、临界分级温度等指标进行试验,并根据试验结果对高黏度改性沥青低温性能进行评价.结果表明:5℃延度和当量脆点作为评价指标存在明显的弊端;PG分级作为评价指标,不能对同一等级的高黏度改性沥青进行准确评价;综合柔量与临界分级温度合理性需进一步验证;以劲度模量和蠕变速率结果计算所得的临界分级温度,则能够比较容易地对高黏度改性沥青的低温性能进行评价.

盐土和碱土及盐化、碱化后的土壤总称为盐渍土.盐渍土含盐量较高会导致土体破坏,在道路工程中会对路基造成破坏,给道路的修建和后期维护造成极大困难.为了深入了解冻融循环条件下,影响盐渍土冻胀、盐胀的因素以及盐渍土内部水盐迁移的规律和影响因素,从冻融循环对于盐胀和冻胀影响的研究,冻融循环条件下盐渍土的水盐迁移和应用粉煤灰对盐渍土性能改良三个方面进行分述,可供盐渍土地区道路施工设计参考,在此基础上对于冻融循环条件下道路路基盐渍土特性研究进行展望.

通过使用二氧化钛,二氧化硅,硅藻土以及其它辅助基料(分散剂,消泡剂,树脂等)成功制备了一种新型的沥青路面热反射涂层.其中二氧化钛填料所占比例在15％～25％,四种主体填料二氧化钛、二氧化硅、硅藻土、成膜物质体积的最佳配比为1:0.25:0.05:4.565.通过涂层降温效果中的实验数据分析,该种新型沥青路面热反射涂层对其覆盖物的降温效果能达到12～15℃.