題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項目名稱：
- 低碳排水防滑降噪新型路面
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本方案基于“路面空隙率達(dá)到20%可有效排除路面大量積水”的最基本原理，用普通瀝青材料做表層，加以內(nèi)部的防滲鋼網(wǎng)做過濾層，在提高路面性能的同時，也起到了增大摩擦力、吸收噪音的效果。 同時，滲入路面的雨水通過路基上的雨水收集器收集在一起，使雨水大量在地下聚集，有效補(bǔ)充了地下水。原材料方面，路面的大空隙會使用料大大降低，減少石油、化工等能源的消耗，符合我國低碳、節(jié)能社會建設(shè)的要求。
- 詳細(xì)介紹：
- 排水瀝青新型路面采用大空隙瀝青混合材料作表層，將降雨滲入到排水功能層，并通過層內(nèi)將雨水橫向排出，從而消除了帶來諸多行車不利作用的路表水膜，顯著提高了雨天行車的安全性、舒適性；同時，由于排水瀝青路面的多孔特征可以大幅降低交通噪音，所以稱排水防滑降噪新型路面。 由于使用材料的的節(jié)約可有效減少石油、化工燃料的使用，減少原料消耗，符合我國建設(shè)低碳型社會的要求。 普通路面在降雨過后的道路排水問題已成為眾多環(huán)節(jié)中的首要問題，大雨過后，由于排水設(shè)施不夠完善，路面會造成大量積水，車輛行駛會造成水漂，濺水，水霧等現(xiàn)象，路面的抗滑性將比干燥路面成倍降低，這樣不僅會給行車帶來不便，同時也會對道路上的行人產(chǎn)生嚴(yán)重影響。 本小組在總結(jié)國內(nèi)外排水路面現(xiàn)狀的情況后，經(jīng)過反復(fù)比較和思考，逐步形成一套防滑、降噪排水新型路面的較為科學(xué)的設(shè)計方案。新型路面主要結(jié)構(gòu)為路表排水結(jié)構(gòu)、路基排水結(jié)構(gòu)及雨水收集處理裝置三大部分。 本方案基于“路面空隙率達(dá)到20%可有效排除路面大量積水”的最基本原理，用普通瀝青材料做表層，加以內(nèi)部的防滲鋼網(wǎng)做過濾層，在提高路面性能的同時，由于增加了粗糙程度，同時也起到了增大摩擦力、吸收噪音的效果。 與此同時，滲入路面的雨水通過路基上的雨水收集器收集在一起，使雨水大量在地下聚集，有效補(bǔ)充了地下水，配合我國水資源短缺以及道路損壞事件頻發(fā)的現(xiàn)狀，可謂同時達(dá)到“一舉四得”的效果。 在原材料方面，路面設(shè)計結(jié)構(gòu)中的大空隙會使用料大大降低，減少石油、化工等能源的消耗，符合我國低碳、節(jié)能社會建設(shè)的要求。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本小組設(shè)計的低碳排水防滑新型路面主要為解決城市及高速路道路排水問題。 創(chuàng)新點(diǎn)、基本思路：本小組在總結(jié)國內(nèi)外排水路面現(xiàn)狀的反思后，經(jīng)過反復(fù)比較和思考，逐步形成一套防滑、降噪排水新型路面的較為科學(xué)的設(shè)計方案。本方案基于“路面空隙率達(dá)到20%可有效排除路面大量積水”的最基本原理，用普通瀝青材料做表層，加以內(nèi)部的防滲鋼網(wǎng)做過濾層，在提高路面性能的同時，由于增加了粗糙程度，同時也起到了增大摩擦力、吸收噪音的效果。與此同時，滲入路面的雨水通過路基上的雨水收集器收集在一起，使雨水大量在地下聚集，有效補(bǔ)充了地下水，配合我國水資源短缺以及道路損壞事件頻發(fā)的現(xiàn)狀，可謂同時達(dá)到“一舉四得”的效果。 合理性：國內(nèi)外研究認(rèn)為,瀝青路面空隙率為8%-15%時,水穩(wěn)性最差,當(dāng)空隙率大于15%時,水能夠在空隙中自由流動,不易產(chǎn)生水損壞,排水路面就是典型,它的空隙率一般為15%-25%。 技術(shù)關(guān)鍵：混合材料高粘度劑（排水路面核心技術(shù)） 核心技術(shù)決定了一門技術(shù)的優(yōu)越性，高黏度改性劑技術(shù)便決定了排水性瀝青路面技術(shù)的特性。普通的瀝青鋪筑排水路面，其強(qiáng)度不足，在交通荷載作用下路面容易被壓密而變形，空隙率降低。同時由于黏度低，集料顆粒表面的油膜較薄，對老化較敏感，集料顆粒容易脫粒，造成路面松散。經(jīng)驗表明，在鋪筑排水瀝青路面必須使用聚合物改性瀝青，特別是高黏度的改良性瀝青。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 與普通路面的比較：經(jīng)過工后路用效果調(diào)查（見下表），發(fā)現(xiàn)試驗路效果最好的是最后一種，主要原因是水滲入后能及時排出，對半剛性基層不會形成水沖刷；其次是普通的級配碎石粒料；再次是密實的瀝青砼，抗水沖刷能力較強(qiáng)；最差的是直接放在水泥穩(wěn)定碎石基層上。試驗效果是按照砼板塊錯臺和斷板情況來衡量的。 顯著進(jìn)步：提高了高速公路的服務(wù)質(zhì)量，增加了行車的舒適性、平穩(wěn)性。同時也提高了路面自身的使用壽命。 ①排水瀝青路面表面粗糙，構(gòu)造深度大，抗滑性能高。 ②排水性瀝青混合料的大空隙構(gòu)造具有很好的排水功能，故路面在雨天表面不積水，防止了高速行車車輛形成“水漂”的可能性。 ③車輛行駛時不會產(chǎn)生濺水和水霧現(xiàn)象，車輛行駛視線好，大大提高雨天行車的安全性。日本調(diào)查發(fā)現(xiàn)采用排水瀝青路面后雨天事故可減少80％。 ④排水瀝青路面還是一種低噪音路面，與普通密級配路面相比，可以降低噪音3dB左右；在雨天條件下，排水瀝青路面會有非常明顯的降噪效果。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 該作品獲得“挑戰(zhàn)杯”2011河北工程大學(xué)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽科技發(fā)明類一等獎。
作品所處階段
- 研究方案階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 圖紙、圖片
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 技術(shù)特點(diǎn)：排水瀝青新型路面采用大空隙瀝青混合材料作表層，將降雨滲入到排水功能層，并通過層內(nèi)將雨水橫向排出，從而消除了帶來諸多行車不利作用的路表水膜，顯著提高了雨天行車的安全性、舒適性；同時，由于排水瀝青路面的多孔特征可以大幅降低交通噪音 適用地區(qū)：本項目排水性瀝青路面擬用公路類型宜限制于高速公路，有出入口控制的城市快速路及普通路面也可以考慮使用。 應(yīng)用前景：當(dāng)大雨過后，普通型瀝青路面的弊端暴露無遺，車輛行駛造成的水漂、濺水、水霧等現(xiàn)象會給行車安全及道路上的行人造成嚴(yán)重危害。近些年排水瀝青路面的出現(xiàn)從另一個方向更好的解決了這一問題。集排水、降噪和增強(qiáng)安全行車功能的排水性路面鋪裝技術(shù)成為業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。 經(jīng)濟(jì)效益分析：采用內(nèi)部排水設(shè)施所增加的資金投入，可以很快從路面使用性能的提高、使用壽命的增加和養(yǎng)護(hù)工作費(fèi)用的減少中得到補(bǔ)償。
同類課題研究水平概述
- 美國在1973年通知全國建議使用開級配抗滑磨耗層路面，明顯降低下雨天的“水漂”現(xiàn)象，取得了良好得效果。進(jìn)入二十世紀(jì)末期以來，各國對排水性瀝青路面的應(yīng)用技術(shù)研究進(jìn)入了一個新的階段，美國公路計劃中的路面長期性能項目中就有專門針對大孔隙瀝青混合材料的試驗路面研究的子項目;1990年在美國華盛頓召開了TRB年會，主要議題就是排水性瀝青材料在道路工程中的應(yīng)用經(jīng)驗。同年，美國聯(lián)邦公路管理局制定了。開級配瀝青抗滑表層混合料設(shè)計方法對表層得孔隙率、厚度及主要功能均進(jìn)行了說明。 我國的高等級公路建設(shè)對路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水方面所做的研究工作不多，現(xiàn)行的有關(guān)路面設(shè)計規(guī)范對路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水只作了一般性要求，設(shè)計往往按經(jīng)驗進(jìn)行，導(dǎo)致全國的高速公路結(jié)構(gòu)大同小異。工程實施結(jié)果往往出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：雖然設(shè)計符合規(guī)范要求，施工符合設(shè)計的要求，但是路面結(jié)構(gòu)早期損壞的情況屢見不鮮。有公路專家感慨地說：我們只引進(jìn)了國外先進(jìn)的設(shè)備和材料，而沒有引進(jìn)先進(jìn)的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計理念。 近年，通過加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)學(xué)科的交叉研究，特別是高分子材料與石油化工領(lǐng)域新技術(shù)與改性瀝青路用性能技術(shù)需求的融合，交通部公路科學(xué)研究院在改性瀝青技術(shù)方面取得了諸多可喜的新進(jìn)展，基于成果研制的系列改性產(chǎn)品是這些成果的直接體現(xiàn)。在我國改性瀝青應(yīng)用已經(jīng)規(guī)?；男聲r期，這些高新技術(shù)和產(chǎn)品為我國道路改性瀝青的蓬勃發(fā)展和技術(shù)突破提供了新的動力和源泉。
