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西部项目“柔性纤维混凝土、聚合物改性水泥混凝土路面新材料应用研究”取得重大突破

发布人: 发布时间:2007-5-10 8:41:56 访问量:3764

——西部交通建设科技项目“聚合物改性水泥混凝土在路面中的应用研究”取得重要创新性成果

 

  2007年5月9日,由重庆交通大学承担、重庆高速公路发展有限公司、重庆交通科研设计院参加的交通部西部交通建设科技项目《聚合物改性水泥混凝土在路面中的应用研究》,在重庆通过了部科教司组织的成果鉴定。由部周海涛总工任主任委员、中国工程院沙庆林院士和孙伟院士任副主任委员的鉴定验收委员会高度评价该项目在我国路面材料研究领域中所取得的突破,“研究成果总体达到国际领先水平”,“具有重要的应用价值”。



                                图1. 鉴定验收委员会听取项目组汇报

  水泥混凝土作为一种路面材料,具有施工简单、路面强度高、稳定性好、耐久性好,养护维修简便等优点。我国是水泥生产大国,水泥混凝土在我国尤其是西南部地区公路建设中广泛应用。但水泥混凝土路面面层与基层变形协调能力差,面层脆性大、容易脆断且难于修复。而沥青混凝土路面虽然可以避免上述问题,但施工要求高,路面温度稳定性较差,且存在路面强度不高、设计寿命低等缺点。随着我国公路建设特别是高等级公路建设的飞速发展,迫切希望能研制出一种兼有水泥混凝土和沥青混凝土各自优点的筑路材料。



                                     图2.孙伟院士高度评价研究成果

  2000年以来,重庆交通大学的科研人员针对水泥混凝土路面的早期破坏和脆断问题,开展了包括水泥混凝土路面破坏过程分析、聚合物改性提高水泥混凝土材料强度和变形性能、柔性纤维混凝土路面材料研究等一系列前期工作。

  2003年,“聚合物改性水泥混凝土在路面中的应用研究”列为交通部西部交通建设科技项目,旨在通过聚合物改性水泥混凝土的材料特性研究、聚合物改性水泥混凝土路面结构分析与结构形式研究和聚合物水泥混凝土路面设计、施工方法等研究,研制一种具有优良变形和抗裂性能的新型聚合物改性水泥混凝土路面材料、结构形式和设计、施工方法。

                    图3.孙国庆司长现场考察聚合物改性水泥混凝土路面试验段

  该项目自立项以来一直得到了包括交通部有关领导、业内外权威专家等在内的相关方面的关注。重庆交通大学等单位投入了大量的人力、物力和财力等资源,认真实施项目研究工作;部科教司和西部交通建设科技项目管理中心抓紧项目实施过程的监督、管理与服务,确保项目实施进度与质量。

  经过近4年的科技攻关,该课题取得了如下创新成果:

  1、基于材料强度和变形的要求,研制出了一种具有足够强度、粘结性能、变形能力和韧性的聚合物水泥结合料;

  2、提出了“骨架+结点+空隙”的材料结构模型及多孔聚合物水泥混凝土强度、变形控制指标;

  3、提出了多孔聚合物水泥混凝土面层设计方法和典型结构型式,具有良好的透水、降噪等功能;

  4、提出了采用冷拌、摊铺机摊铺与自振实整平一次成型的多孔聚合物水泥混凝土面层施工工艺,可实现薄层铺装,铺装厚度仅为普通水泥混凝土路面的1/5,且施工方便。

                     图4.沙庆林院士现场考察聚合物改性水泥混凝土路面试验段

  多孔聚合物水泥混凝土面层具备了刚性路面和柔性路面共同优点,可在新建路面、旧路加铺以及桥面、隧道等不同类型的路面应用。在重庆市高速公路和市政道路等5个实体工程中的试验应用表明,该种路具有良好的路用性能和社会经济与资源节约效益。与会专家指出,该项目成果是我国公路路面材料与应用领域的重大创新,具有重要的推广应用价值。