近日，南方路機與長安大學針對集料性能與集料加工設(shè)備參數(shù)優(yōu)化展開深入研究，達成科技合作與交流計劃。

眾所周知，高溫、重載導致瀝青路面在惡劣的交通和氣候環(huán)境作用下迅速變形破壞。瀝青作為粘彈性材料，在持續(xù)高溫的情況下，勁度模量大幅度降低，抗變形性能急劇下降，產(chǎn)生較為嚴重的車轍病害。

在目前的工程應(yīng)用中，為了改善瀝青混合料的高溫性能，通常采用改性瀝青的措施，這在大大增加瀝青路面的工程造價的同時，且效果并不顯著。為了擺脫“路面性能主要依賴于瀝青性能”這一困境，有必要對占混合料絕大部分的礦料進行系統(tǒng)研究，分析集料性能及集料骨架結(jié)構(gòu)對混合料宏觀性能的影響。

瀝青混和料是以粗細集料顆粒作為剛性固體、瀝青材料作為膠結(jié)體的典型多相體復合材料。粗細集料顆粒的形狀、棱角性和表面紋理會影響集料之間的共同作用和集料與瀝青膠結(jié)料之間的相互作用，但目前并沒有標準的試驗方法來直接和客觀地測量集料的棱角性和表面紋理。

決定集料性能的相態(tài)特征----棱角性、紋理

瀝青混合料細觀結(jié)構(gòu)研究是近年來國內(nèi)外很關(guān)注的課題。所謂的細觀結(jié)構(gòu)是指碎石顆粒的形狀、表觀紋理和棱角度等形態(tài)特性，顆粒間的相互排列狀態(tài)及其所形成復雜形態(tài)的空間體積組成與分布，瀝青對礦料間隙的填充以及與石料的相互作用，空隙的分布等。由于該部分結(jié)構(gòu)的尺度范圍介于宏觀和微觀之間，故稱之為細觀結(jié)構(gòu)。

南方路機是國內(nèi)較早認識到粗細集料形態(tài)重要性并實施粗集料整形工業(yè)化生產(chǎn)的科技型企業(yè)，目前已經(jīng)成功研發(fā)了Ｖ7粗細集料整形設(shè)備。

本項目基于目前粗細集料形態(tài)特征尚無定量評價手段，難以為瀝青混合料施工控制提供有效檢測手段與評價方法的難題，針對Ｖ７設(shè)備生產(chǎn)的粗細集料，采用數(shù)碼相位、數(shù)字圖像處理、室內(nèi)實驗以及數(shù)理統(tǒng)計分析等方法，提出粗細集料形態(tài)特征的測試方法與評價指標。利用AIMS-II圖像技術(shù)及X-ray CT無損掃描技術(shù)，分析粗細集料的外形特征參數(shù)，構(gòu)建粗細集料形態(tài)特征評價指標與瀝青混合料性能之間的關(guān)聯(lián)，推薦Ｖ７設(shè)備合理的生產(chǎn)工藝參數(shù)，從而為其在道路領(lǐng)域的推廣應(yīng)用提供有力的理論支撐。

通過此次南方路機與長安大學的科技合作研究計劃，將重點解決以下關(guān)鍵技術(shù)：

（1）V7整形機制砂形態(tài)特征的定量評價，包括形狀、棱角以及細集料的基本品質(zhì)，解決當前尚無有效地定量評價細集料整形方法的問題，優(yōu)化V7整形的關(guān)鍵工藝參數(shù)。

（2）研究整形集料在提高道路工程材料路用性能方面的作用，定量評價該整形設(shè)備對瀝青混合料性能提升的貢獻。

長安大學是國家"211工程"重點建設(shè)的大學之一。2002年道路與鐵道工程學科被教育部批準為國家重點學科，2011年長安大學"公路建設(shè)和交通運營保障科學與技術(shù)"入選國家"985"優(yōu)勢學科創(chuàng)新平臺?，F(xiàn)擁有"特殊地區(qū)公路工程"教育部重點實驗室和"道路結(jié)構(gòu)與材料"交通行業(yè)重點實驗室，其中包括HVS足尺加速加載試驗系統(tǒng)、ICT材料細觀結(jié)構(gòu)無損掃描實驗室、MLS小型加速加載試驗系統(tǒng)、集料形態(tài)測量系統(tǒng)AIMS II成套設(shè)備等。

集料形態(tài)測量系統(tǒng)（AIMS II）

ICT無損掃描實驗室

本次技術(shù)合作項目的項目負責人為長安大學汪海年教授，汪海年教授近幾年來一直從事路面結(jié)構(gòu)與材料研究，尤其擅長路面細觀材料與數(shù)值仿真技術(shù)、瀝青混合料性能優(yōu)化與測試技術(shù)等研究。曾主持交通運輸部應(yīng)用基礎(chǔ)研究項目“粗集料形態(tài)特性對瀝青混合料高溫性能的影響研究（2013319812010）”。

汪海年教授近年來主持承擔國家自然科學基金項目5項、交通運輸部應(yīng)用基礎(chǔ)研究項目2項、陜西省重大科技創(chuàng)新資金專項資金項目、陜西省自然科學基金、中國博士后基金一等資助、特別資助等 10 多項國家、省部級科研項目，粗集料形態(tài)特征與路面抗滑研究相關(guān)項目：粗集料形態(tài)特征對瀝青混合料等；并取得了一系列的研究成果。