近日，南方路機(jī)（官網(wǎng)：http://www.nflg.com 微信公眾號(hào)：NFLG）與長安大學(xué)針對(duì)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(dá)成科技合作與交流計(jì)劃。
眾所周知，高溫、重載導(dǎo)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(yán)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(jià)的同時(shí)，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(duì)占混合料絕大部分的礦料進(jìn)行系統(tǒng)研究，分析集料性能及集料骨架結(jié)構(gòu)對(duì)混合料宏觀性能的影響。
瀝青混和料是以粗細(xì)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(fù)合材料。粗細(xì)集料顆粒的形狀、棱角性和表面紋理會(huì)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(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)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(xì)觀結(jié)構(gòu)研究是近年來國內(nèi)外十分關(guān)注的課題。所謂的細(xì)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(fù)雜形態(tài)的空間體積組成與分布，瀝青對(duì)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(xì)觀結(jié)構(gòu)。
南方路機(jī)是國內(nèi)最早認(rèn)識(shí)到粗細(xì)集料形態(tài)重要性并實(shí)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(xì)集料整形設(shè)備。
本項(xiàng)目基于目前粗細(xì)集料形態(tài)特征尚無定量評(píng)價(jià)手段，難以為瀝青混合料施工控制提供有效檢測手段與評(píng)價(jià)方法的難題，針對(duì)Ｖ７設(shè)備生產(chǎn)的粗細(xì)集料，采用數(shù)碼相位、數(shù)字圖像處理、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)以及數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析等方法，提出粗細(xì)集料形態(tài)特征的測試方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)。利用AIMS-II圖像技術(shù)及X-ray CT無損掃描技術(shù)，分析粗細(xì)集料的外形特征參數(shù)，構(gòu)建粗細(xì)集料形態(tài)特征評(píng)價(jià)指標(biāo)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(jī)與長安大學(xué)的科技合作研究計(jì)劃，將重點(diǎn)解決以下關(guān)鍵技術(shù)：
（1）V7整形機(jī)制砂形態(tài)特征的定量評(píng)價(jià)，包括形狀、棱角以及細(xì)集料的基本品質(zhì)，解決當(dāng)前尚無有效地定量評(píng)價(jià)細(xì)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(píng)價(jià)該整形設(shè)備對(duì)瀝青混合料性能提升的貢獻(xiàn)。
長安大學(xué)是國家"211工程"重點(diǎn)建設(shè)的大學(xué)之一。2002年道路與鐵道工程學(xué)科被教育部批準(zhǔn)為國家重點(diǎn)學(xué)科，2011年長安大學(xué)"公路建設(shè)和交通運(yùn)營保障科學(xué)與技術(shù)"入選國家"985"優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺(tái)。現(xiàn)擁有"特殊地區(qū)公路工程"教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和"道路結(jié)構(gòu)與材料"交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，其中包括HVS足尺加速加載試驗(yàn)系統(tǒng)、ICT材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)無損掃描實(shí)驗(yàn)室、MLS小型加速加載試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室
本次技術(shù)合作項(xiàng)目的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為長安大學(xué)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(xì)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(yùn)輸部應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“粗集料形態(tài)特性對(duì)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(dān)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目5項(xiàng)、交通運(yùn)輸部應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目2項(xiàng)、陜西省重大科技創(chuàng)新資金專項(xiàng)資金項(xiàng)目、陜西省自然科學(xué)基金、中國博士后基金一等資助、特別資助等 10 多項(xiàng)國家、省部級(jí)科研項(xiàng)目，粗集料形態(tài)特征與路面抗滑研究相關(guān)項(xiàng)目：粗集料形態(tài)特征對(duì)瀝青混合料等；并取得了一系列的研究成果。
