公路工程中新型路基材料的研发与应用研究

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(马文丰1公保项秀2

1青海省果洛公路工程建设有限公司,青海西宁 810000

2青海省交控建设工程集团有限公司,青海西宁 810000)

摘要路基作为公路工程的核心承载结构,其稳定性与耐久性直接决定公路的使用寿命与通行安全。传统路基材料存在资源消耗大、抗灾性能弱、环保性不足等问题,难以适配现代公路建设对高效、绿色、耐久的需求。新型路基材料通过技术改良与成分创新,在承载能力、环境适应性等方面展现出显著优势。本文以公路工程新型路基材料为研究对象,阐述其研发与应用的核心价值,分析当前在材料性能、应用技术、产业配套等方面存在的问题,从技术研发、应用规范、保障机制三个维度提出优化策略,旨在为新型路基材料的推广应用提供科学路径,推动公路工程建设实现高质量发展。

关键词公路工程;新型路基材料;材料研发;工程应用;路基稳定

引言

随着公路建设向偏远地区延伸及交通荷载持续增加,路基面临的地质环境更复杂、承载要求更严苛,传统路基材料如天然砂石、石灰土等已难以满足工程需求。过度开采天然砂石不仅加剧资源短缺,还会破坏生态环境,而传统材料在水稳定性、抗冻性等方面的短板,易导致路基出现沉降、开裂等病害。在此背景下,新型路基材料的研发与应用成为破解公路建设瓶颈的关键。新型路基材料涵盖工业废渣改良料、环保型复合材料、功能性高分子材料等多种类型,其研发与应用既能够实现资源循环利用,又能提升路基工程质量。深入研究新型路基材料的研发方向与应用策略,对推动公路工程绿色化、耐久化发展具有重要现实意义。

一、公路工程新型路基材料的研发内涵与核心价值

(一)研发的核心导向

新型路基材料的研发以“性能优越、资源节约、环境友好”为核心导向,聚焦解决传统材料的固有缺陷。研发过程中,既注重提升材料的力学性能,如抗压强度、抗剪强度、变形模量等,以保障路基承载稳定;又强调材料的环境适应性,针对不同区域的气候特点,增强材料的抗冻融、抗水蚀、耐盐碱能力;同时,将资源循环理念融入研发环节,积极利用工业废渣、建筑垃圾等废弃物作为原料,降低对天然资源的依赖,实现环保与工程效益的统一。

(二)主要类型与技术特征

当前公路工程中应用的新型路基材料已形成多元化体系,主要包括三类。一是工业废渣改良材料,以粉煤灰、钢渣、矿渣等为原料,通过掺加激发剂提升材料胶结性能,具有强度高、成本低的特征;二是环保型复合材料,由天然材料与高分子聚合物复合而成,兼具天然材料的稳定性与高分子材料的抗老化性,能有效提升路基抗裂性能;三是功能性材料,如透水保湿材料、轻质填充材料等,分别针对路基排水不畅、软土地基沉降等问题,具备特定的工程功能,满足复杂地质条件下的施工需求。

(三)推广应用的核心价值

新型路基材料的推广应用在公路工程领域带来了显著的多重价值。首先,从工程质量的角度来看,这些新型材料凭借其卓越的力学性能和良好的环境适应性,显著降低了路基病害的发生率,有效延长了公路的使用寿命,从而大幅减少了公路后期的养护成本,提升了工程的整体经济效益。在资源环境层面,利用工业废弃物制备路基材料,不仅实现了废弃物的资源化利用,减少了传统天然资源的开采压力,而且减少了废弃物填埋对生态环境的破坏,对于促进绿色环保和可持续发展具有重要意义。从产业发展的角度来看,新型路基材料的研发与应用推动了公路建设技术的不断升级,促进了材料生产、施工设备等相关产业的发展。这不仅为公路工程的高质量发展提供了强有力的技术支撑,也带动了相关产业链的协同进步,为整个行业的可持续发展注入了新的活力和动力。总之,新型路基材料的推广应用对于公路工程领域的发展具有深远的影响。

二、新型路基材料研发与应用中的现存问题

(一)材料性能稳定性不足

部分新型路基材料存在性能稳定性不足的问题,制约了其大规模应用。一方面,部分材料的性能受原料成分影响较大,由于工业废渣等原料的成分波动较大,导致批量生产的材料性能一致性差;另一方面,部分新型材料的长期性能研究不足,在长期荷载、温湿度变化等环境因素作用下,材料易出现强度衰减、抗裂性能下降等问题,其耐久性与可靠性尚未得到充分验证,影响了工程技术人员的应用信心。

(二)应用技术与规范缺失

新型路基材料的应用技术体系与标准规范尚不完善,给施工带来诸多困扰。在施工技术方面,新型材料的施工工艺与传统材料存在差异,缺乏配套的施工技术指南,施工人员对材料的拌合比例、压实工艺、养护方式等掌握不足,易导致施工质量波动;在标准规范方面,部分新型材料尚未形成统一的性能评价指标与验收标准,不同地区、不同企业的评价方法存在差异,难以对材料质量与工程效果进行精准评估,阻碍了材料的跨区域推广。

(三)产业配套与成本制约

产业配套不完善与成本问题成为新型路基材料推广的重要障碍。在产业配套方面,部分新型材料的生产设备专用性强,现有施工企业缺乏相应的生产与施工设备,设备升级改造需要大量资金投入;同时,材料生产企业与施工单位之间缺乏有效衔接,导致材料供应与施工需求不匹配。在成本方面,部分新型材料由于研发投入大、生产规模小,单位成本高于传统材料,而其长期效益难以在短期内体现,导致施工企业缺乏应用积极性。

三、新型路基材料研发与应用的优化策略

(一)强化材料研发与性能提升

以性能稳定为核心,加强新型路基材料的研发与性能优化。在研发环节,建立原料成分控制体系,通过预处理技术稳定工业废渣等原料的成分,保障材料性能一致性;加大对材料长期性能的研究力度,通过室内试验与现场长期观测,明确材料在复杂环境下的性能演化规律,提升材料耐久性。同时,推动产学研协同创新,鼓励高校、科研机构与企业合作,聚焦材料性能短板,研发具有自主知识产权的高性能新型路基材料,提升核心技术竞争力。

(二)完善应用技术与标准规范

构建完善的应用技术体系与标准规范,为新型材料应用提供保障。在技术体系方面,结合新型材料的特性,编制配套的施工技术指南,明确材料拌合、运输、摊铺、压实、养护等各环节的技术要求,加强对施工人员的技术培训,提升施工操作规范性;在标准规范方面,行业主管部门应牵头制定新型路基材料的性能评价标准、质量验收规范,统一评价指标与检测方法,实现材料研发、生产、应用全流程的标准化管理,为材料推广扫清障碍。

(三)健全产业配套与激励机制

通过健全产业配套与完善激励机制,推动新型路基材料规模化应用。在产业配套方面,加大对材料生产与施工设备研发的支持力度,鼓励设备企业开发专用设备;搭建材料生产企业与施工单位的对接平台,建立长期合作机制,保障材料供应的稳定性与及时性。在激励机制方面,政府部门可出台财政补贴、税收减免等政策,降低施工企业应用新型材料的成本;将新型材料应用情况纳入公路工程评优指标,引导企业主动采用新型材料,形成有利于新型材料推广的市场环境。

结束语

新型路基材料的研发与应用是公路工程实现绿色化、耐久化发展的必然选择,对提升公路工程质量、节约资源、保护生态环境具有重要意义。当前新型路基材料在研发与应用中仍面临性能稳定性不足、技术规范缺失、产业配套不完善等问题,需要通过强化技术研发、完善标准体系、健全产业配套与激励机制等措施加以解决。随着相关技术的不断进步与政策体系的日益完善,新型路基材料必将在公路工程中得到更广泛的应用,为公路建设高质量发展提供坚实支撑,助力交通基础设施建设实现可持续发展。

参考文献

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