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

研究人员：罗代松、杨晨、李霖、李亚非、陈景、刘学欣、张永升、柴智、雷谦荣、史宏宇、畅浩浩

所获奖项：中国公路学会科学技术一等奖

课题简介：大温差环境和强冻融作用是制约寒区沥青路面耐久性的关键；周期性的大温度梯度反复作用于沥青路面，沥青材料极易产生温度疲劳损伤，由此导致沥青混合料性能劣化，产生开裂等病害，造成沥青路面耐久性的降低；而寒区沥青路面特有的冻融损伤问题引发路面材料的微细观渐进性损伤，破坏了沥青路面的整体性结构，导致路面发生松散、掉粒等病害，是沥青路面的“癌症”。项目围绕制约寒区沥青路面耐久性提升的四方面难题：易损性分区理论不清结构-材料一体化设计方法不明、面向大温差环境的材料增韧强化技术不佳、主动型抗冻延寿功能材料不足，开展原创性研究。项目建立了基于气候、荷载、材料多因素耦合的寒区沥青路面易损性分区理论、提出了寒区沥青路面结构-材料一体化设计方法、开发了面向大温差环境的沥青路面材料增韧强化技术、研发了沥青路面主动型抗冻延寿功能材料。成果得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点/优秀青年/面上/青年等项目的资助，并在黑龙江、内蒙古、新疆等高寒地区公路项目中应用，延长路面使用寿命30%以上，降低养护费用20%-40%，部分技术纳入地方或行业标准，为寒冷地区公路建设提供技术规范。