铺路

国际学生通过更安全、更可持续的道路对当地和全球产生影响

美国以及全球发展中国家交通基础设施的健康对经济增长和生存能力至关重要.

认识到这个问题, 美国国家工程院已将恢复和改善城市基础设施作为首要任务，并将其列为21世纪14项重大工程挑战之一.

bet365亚洲官网工程学院正在引领这一变革.

由土木与环境工程专业的研究生组成的七人团队 助理教授Emad卡塞姆, 正在研究改善材料和道路的方法，数百万爱达荷人和游客每年都要经过这些材料和道路. 这群国际学生还希望将他们在这里学到的知识应用到他们的祖国尼泊尔, 孟加拉国和约旦——扩大伊利诺伊大学在全球的影响力.

得到了 爱达荷州运输部(ITD), 同时还有其他外部来源的援助, 卡西姆和他的学生正在爱达荷州完善他们的研究，然后将其推向全球舞台.

延长路面使用寿命有助于保护爱达荷州居民

在爱达荷州, 交通事故数量从186起上升到2015年的210起, 最常发生在农村道路上的. 而这些撞车事故中的许多都是由于驾驶障碍和分心造成的, ITD正在尽其所能使该州的道路尽可能安全.

车辙、开裂和水分破坏都会导致道路的恶化. 因此，ITD委托Kassem和他的团队通过改进沥青混合料的设计来提高爱达荷州道路的使用寿命.

博士生Hamza Alkuime, 从Mafriq, 约旦, 和硕士生Fahmid Tousif, 从达卡, 孟加拉国, 正在协助卡西姆做这个项目吗. 他们试验了不同数量和类型的沥青粘合剂, 伴随着不同的类型, 骨料的等级和数量, 就像沙子和岩石混合在粘合剂里. 然后他们对样品进行性能测试——将它们浸泡在水浴中, 例如, 评估其对水分损害的敏感性, 并使用一个轮式装置来模拟交通状况，以评估何时发生车辙. 这些测试帮助他们评估最佳的沥青混合料和设计方法在全国各地的不同地点的路面.

硕士学生 穆罕默德汗, 在达卡度过童年的人, 孟加拉国, 和利雅得, 沙特阿拉伯, 是否通过试验沥青混合料添加剂来研究路面的老化效应. 硕士生 罗宾Chowdhury, 科克斯巴扎尔报道, 孟加拉国, 测试的是沥青和混凝土中未粘结材料(或构成下层的骨料)从负重变形中恢复的能力吗. Chowdhury正在评估骨料的等级和性质如何影响这种恢复，并正在开发一个数学模型，使ITD能够估计这种恢复能力.

改善潮湿条件下的道路安全

爱达荷州的许多地方都经历了严冬，春天也带来了潮湿的天气. 所有这些湿气对驾驶者的影响是显著的, 卡西姆研究团队的成员特别关注它如何影响道路防滑性和轮胎与路面的相互作用.

他说:“由于缺乏摩擦和致命状况，每年都有许多人死于车祸。 穆罕默德Al-Assi他是一名来自约旦伊尔比德的博士生. “我们测试过的一些道路的打滑率非常低, 如果我们能做些什么来改善这些道路的质量, 尤其是在冬天, 那会让我很高兴.”

目前的做法是以每小时40英里的速度测量道路的抗滑性. 这个州的许多高速公路都有更高的限速, 更高的速度意味着车辆的摩擦更小. Al-Assi和 辛普森Lamichhane, 来自贾帕的硕士生, 尼泊尔, 是否正在收集沥青和混凝土路面样品的摩擦测量，以确定它们是否具有足够的抗滑性.

“更高的路面质地意味着更多的摩擦和更安全的道路，”阿西说. “但如果我们太粗糙，就很难从雪中犁出来. 扫雪机在铲雪时也会被卡住或损坏.”

Al-Assi的主要目标是找到一种路面混合物，呈现出一种令人满意的中间状态. 一旦他的研究完成, 他会建立一个数学方程, 在某种程度上, 在实验室用工程路面样本进行的摩擦测量, 以及他在爱达荷州六个地区的道路上进行的实地测量. 这将允许ITD估计在不同速度下行驶的道路的打滑数量.

Lamichhane还在评估镶钉轮胎对路面使用寿命和摩擦力的影响. 他使用一种有三个轮子的仪器, 他会在里面嵌入钢钉, 它在沥青样本上旋转. Lamichhane将使用他自己设计的各种沥青样品来试验不同类型的沥青, 骨料的等级和百分比, 同时加入不同比例的沥青粘结剂.

噪音道路的有害影响

在主要交通走廊附近突然出现住宅区的城镇, 反之亦然, 交通繁忙的高速公路产生的噪音污染会大大降低生活质量.

一些城市已经建造了吸声墙来缓解这个问题, 但这样的修复既昂贵又有美学影响. 对卡西姆来说，设计一种低噪音的铺路材料是一个显而易见的选择.

来自孟加拉国达卡的研究生瓦希德·哈桑正在协助卡西姆完成这项任务. 我在世界上人口最稠密的城市之一长大, 哈桑认为他的研究将直接适用于他的祖国.

“如果你住在高速公路附近，你就睡不好觉，”他说. “或者如果医院靠近高速公路，病人会感到不舒服.”

哈桑使用一根装有麦克风和扩音器的试管, 这会产生噪音, 然后将沥青或混凝土样品芯装入管中. 这种电子管的技术可以测量其中材料的声学特性, 然后哈桑就可以评估哪种混合物最能吸收噪音. 卡西姆还有一辆配备了麦克风的车辆，用于测试路面的噪音吸收.

应用研究产生影响

虽然现在报告卡西姆项目的发现还为时过早, 初步的结果是有希望的，学生们相信在他们在伊利诺伊大学的任期结束之前，他们会得到对ITD有价值的结果.

然后他们就可以改善他们居住的道路基础设施, 随着人们生活质量的提高.

“做研究, 他们真的有机会应用他们所学到的知识，并为我们这个领域的持续改进做出贡献,卡西姆说, 他的研究和对培养未来工程师的热情获得了工程师委员会颁发的2016年杰出工程成就优异奖. “我希望我的学生们能够利用他们的知识，在此基础上培养更好的下一代.”

文章由凯特·基南，艺术与建筑学院

2018年春季出版