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寒冷地区沥青路面易损性分区理论与耐久性提升关键技术

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-09-21 14:36:17

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 李振 | 2023-09-21 14:36:18

本项目成果主要应用在寒冷地区沥青路面耐久性提升等领域。本项目立足寒冷地区沥青路面耐久性提升的需求,针对寒冷地区大温差、强冻融环境沥青路面损伤机理不清、路面结构设计方法不明、高性能强韧抗冻材料缺乏的难题,开展了寒冷地区沥青路面易损性分区理论与耐久性提升关键技术研究。

①揭示了寒冷地区大温差、强冻融环境下沥青路面损伤机理,建立了基于概率论与损伤等效的沥青路面易损性分区理论,提出融合环境特性与材料性能的易损性分区方法,实现寒冷地区沥青路面易损性分区的量化评价。 ②基于寒冷地区沥青路面的易损性分区,明确了抗冻耐久沥青面层受力特点和功能目标,提出了相应层位沥青混合料设计指标,建立了结构-材料一体化设计方法,实现了寒冷地区沥青路面的耐久性设计。 ③开发了适应寒冷地区气候特点的绿色型低感温性SBS改性沥青,提出了SBS改性沥青绿色生产工艺;开发了适合寒冷地区的蜘蛛丝仿生基因诱导的强韧耐久改性材料,显著增强了寒冷地区沥青路面强韧性水平,改善寒冷地区沥青路面气候适应性。 ④开发了适用寒冷地区的可热致变色路表低温预警涂层材料、自修复超疏水防冰涂层材料,构建了寒冷地区沥青路面耐久性提升技术体系,显著提升寒冷地区沥青路面的低温冰冻预警精度和抗冰冻能力。

在寒冷地区沥青路面易损性分区理论研究方面,提出了融合环境特性与材料性能的易损性分区方法,可以指导我国寒冷地区,乃至“一带一路”北线沿线沥青路面易损性评估及养护运营决策,对我国寒冷地区、“一带一路”北线战略交通安全保障具有重要意义,具有极其广阔的应用前景。

在寒冷地区沥青路面结构-材料一体化设计理论与方法研究方面,形成了沥青路面结构-材料一体化设计方法。将推动沥青路面材料设计方法由体积指标向功能特性发展,提出的设计指标体系及控制标准可以在全国沥青路面设计中推广应用,为沥青路面耐久性提升提供方法支撑。

在寒冷地区沥青路面耐久型新材料开发方面,形成的新材料和技术成果,将促进寒冷地区沥青路面耐久性提升及其相关新兴产业发展,具有广阔的成果应用和产业化前景。可大幅度提升道路通行能力,为地方经济协同快速发展提供强大动力,为交通强国建设及国际国内双循环提供有力保障,为“一带一路”战略实施提供有力支撑。

哈工大隶属于工业和信息化部,学校住所地为黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号,同时在山东省威海市和广东省深圳市分别设有校区。学校始建于1920年,1951年被确定为全国学习国外高等教育办学模式的两所样板大学之一,1954年进入国家首批重点建设的6所高校行列,被誉为“工程师的摇篮”。学校于1996年进入国家“211工程”首批重点建设高校,1999年被确定为国家首批“985工程”重点建设的9所大学之一,2000年与同根同源的哈尔滨建筑大学合并组建新的哈工大,2017年入选“双一流”建设A类高校名单,2022年8个学科入选新一轮“双一流”建设名单。

寒冷地区耐久型沥青路面结构-材料一体化建养技术是寒冷地区沥青路面建养体系的原始性创新,提升了寒冷地区沥青路面建养技术创新能力,改善了寒冷地区沥青路面服务品质,具有显著的社会效益与市场竞争力。

1)积极推进本项目相关的原创理论、新方法、新技术和新材料制定国家标准、行业规范和地方标准等,进而有效指导寒冷地区乃至全国的沥青路面和机场道面建设,为公路行业发展提供技术支持,为科学应用项目奠定基础。

2)积极参与“一带一路”沿线重大工程建设,支撑国家“一带一路”等重大战略实施,更好发挥科技创新的引领和支撑作用;服务各地方各部门的重大国际合作需求,更好提升对国际创新资源集聚和辐射能力;加强各类科技合作基地与平台建设,更好完善全球创新合作网络。通过创造更多中长期合作研究机会,将适用于寒冷地区沥青路面耐久性提升的设计方法、新技术和新材料推广至“一带一路”沿途国家。