掺钢渣沥青混合料路用性能试验研究

钢铁生产过程中固体废弃物钢渣掺入沥青混合料中,本文通过分别对掺钢渣沥青混合料和掺碎石沥青混合料两种类型的路面材料进行一系列力学性能的比对试验,检验掺钢渣沥青混合料路用性能的高温状态下的稳定性、水稳定性和劈裂强度进行检验,根据试验分析结果,以评价掺钢渣沥青混合料路用性能。     

卵磷脂修饰改性聚乳酸微球的制备及表征

采用氨解结合乳化及热致相分离的技术来制备改性聚乳酸微球,通过浸泡法让卵磷脂包裹在改性微球上,进一步提高改性微球的亲水性。探讨了卵磷脂溶液的浓度、浸泡时间对改性微球形貌和亲水性能的影响。实验结果表明,卵磷脂修饰改性微球的最佳制备工艺条件为:卵磷脂溶液的浓度为1%,浸泡时间为5h,在此条件下制备的微球卵磷脂包裹均匀且亲水性得到了改善。通过红外光谱,X射线光电子能谱表征微球,结果表明卵磷脂已经成功接枝到改性微球上,通过水接触角测试,卵磷脂修饰后的改性微球亲水性得到了进一步提高。     

SBR改性乳化沥青的研究

本文通过采用SBR胶乳为改性剂、三种不同种类的乳化剂以及它们的复配乳化剂制备SBR改性乳化沥青,并测试了SBR改性乳化沥青的存储稳定性以及性能。得到了以下结论：液/非复合乳化剂（7∶3）制备SBR改性乳化沥青,乳液质量最好;各种不同的乳化剂和复合乳化剂以及存储的温度对SBR改性乳化沥青的存储稳定性有很大影响,液/非复合乳化剂（7∶3）所制备的SBR改性乳化沥青存储稳定性较好,并且常温25℃最为适合。     

玄武岩纤维改性沥青混合料路用性能试验研究

为研究玄武岩纤维在增强沥青混合料路用性能方面的作用,首先通过马歇尔试验与车辙试验确定最佳沥青用量与纤维掺量.研究表明,玄武岩纤维的最佳掺量为0.3%,最佳沥青用量为4.63%.然后通过高温稳定性试验、水稳性试验及低温抗裂性试验对不添加纤维、添加玄武岩纤维、添加聚酯纤维以及添加木质纤维情况下的沥青混合料的路用性能进行了对比分析.试验结果表明,相对无纤维增强沥青混合料,纤维沥青混合料提高了最佳沥青用量,其车辙动稳定度、冻融劈裂强度、低温抗裂强度等均得到了一定提高与优化;在保持最佳纤维掺量的情况下,玄武岩纤维改性沥青混合料的路用性能得到明显的提高,且其增强作用优于聚酯纤维和木质纤维.     

基于现场芯样的沥青面层疲劳开裂分析（英文）

为了评估不同类型沥青路面的抗疲劳性能,采用半圆弯曲试验和数字图像相关法对典型裂缝处钻取的现场芯样进行测试.分别采用不同类型疲劳模型对试验结果进行分析,并结合芯样抽提和筛分结果确定不同路段的疲劳开裂成因.结果表明:现场芯样的抗疲劳性能从高到低依次为改性橡胶沥青混合料、密级配改性沥青混合料、连续级配沥青稳定碎石、间断级配多碎石沥青混凝土、半开级配沥青稳定碎石;与半开级配沥青稳定碎石相比,改性橡胶沥青混合料的疲劳寿命提高了2.0~3.8倍;采用耗散能密度比指标可以准确地预估不同类型混合料的疲劳寿命和实际路面破损率;不同类型沥青混合料的疲劳开裂成因并不一致.     

废机油改性乳化沥青冷再生混合料疲劳性能

为改善冷再生沥青混合料(cold recycled asphalt mixture, CRAM)的耐久性能,提出将废机油改性乳化沥青应用于CRAM。在探究废机油改性乳化沥青冷再生混合料(waste engine oil modified cold recycled emulsified asphalt mixture, WEO-CRAM)力学性能和路用性能的基础上,采用间接拉伸疲劳试验研究了WEO-CRAM的疲劳寿命,并应用Weibull分布对疲劳试验结果进行分析,建立了疲劳方程。结果表明：CRAM冷再生沥青混合料的劈裂强度随废机油掺量的增加逐渐增加,不同再生沥青路面(recycled asphalt pavement, RAP)掺量的混合料均对应一个最佳废机油再生剂掺量。与普通CRAM相比,WEO-CRAM的抗裂性能至少提高了13%,且废机油对混合料的高温性能和水稳定性影响不大。基于Weibull分布建立的疲劳方程可以有效地评估WEO-CRAM的疲劳寿命。在不同应力比下,WEO-CRAM具有良好的抗应力变化敏感性和抗疲劳破坏能力,在应力比为0.45时的疲劳寿命较CRAM提高了35%。     

岩沥青-胶粉复合改性沥青混合料黏弹特性研究

为研究岩沥青-胶粉复合改性沥青混合料的黏弹特性,采用沥青混合料性能试验机（asphalt mixture performance testing,AMPT）对不同岩沥青用量的复合改性沥青混合料在不同试验条件下的单轴动态压缩模量和相位角进行了测试,构建了动态模量主曲线,建立了动态模量预测模型。结果表明：当试验温度增大或加载频率降低时,岩沥青-胶粉复合改性沥青混合料的动态模量逐渐降低;随着岩沥青掺量的增加,AC-20复合改性沥青混合料抗车辙性能提高,疲劳性能降低;测定的复合改性沥青混合料20℃动态模量接近于14 000 MPa,符合高模量沥青混合料的技术要求;经测试,所构建动态模量预测模型的预测精度可达83%。     

融雪剂融冰能力及其对沥青混合料抗剥落性能的影响（英文）

选取氯化钠、氯化钙和醋酸钠3种融雪剂,通过室内融冰试验测试融雪剂的融冰性能,并从抗剥落性能的角度评价融雪剂对沥青混合料的破坏.试验中将未饱水马歇尔试件浸入不同浓度的融雪剂溶液中进行冻融循环,冻融循环结束后进行肯塔堡飞散试验,以飞散损失作为沥青混合料抗剥落性能的评价指标.试验结果表明:氯化钙的综合融冰性能最强,冻融循环过程中3种融雪剂均对沥青混合料造成不同程度的抗剥落性能损失,其破坏程度与融雪剂的种类和溶液浓度有关.融雪剂溶液的质量分数为2%左右时,破坏最为严重,沥青混合料的抗剥落性能损失最大;在质量分数相同的条件下,醋酸钠引起的抗剥落性能损失大于氯化钠和氯化钙.     

玄武岩纤维直径对其沥青混合料性能的影响

为研究玄武岩纤维直径对其沥青混合料性能的影响,设计制备掺有7、16、25μm这3种直径玄武岩纤维的AC-13沥青混合料,采用车辙试验、单轴贯入试验、低温小梁试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验测试其路用性能,通过理想开裂试验、动态模量试验测试其力学性能。结果表明：玄武岩纤维直径对沥青混合料各项性能指标的改善效果影响较大,沥青混合料的最佳油石比随着玄武岩纤维直径的减小而略有升高;由于相同纤维掺量和纤维长度条件下,纤维直径越小,其根数越多,在沥青混合料中形成的筋体网络越丰富,故7μm直径玄武岩纤维对沥青混合料的高低频动态模量、中低温抗裂性能以及高温抗变形能力改善效果最为显著。研究结论可为沥青混合料用玄武岩纤维的精细化设计提供参考。     

微波加热-振动搅拌再生沥青混合料性能研究

为提高沥青混合料回收料（reclaimed asphalt pavement,RAP）在沥青厂拌热再生技术中的应用比例和再生沥青混合料耐久性,采用不同加热方式（电热鼓风加热、微波加热）和不同搅拌方式（振动搅拌、传统搅拌）制备再生沥青混合料,并与普通热拌沥青混合料进行对比,通过浸水汉堡车辙试验、半圆弯曲（semi-circular bending,SCB）试验、overlay test (OT)试验、动态模量试验、四点弯曲疲劳试验和CT扫描对RAP掺量为50%的再生沥青混合料进行宏微观性能测试。结果表明：微波加热和振动搅拌能够提高再生沥青混合料的低温、抗反射开裂和抗疲劳性能,但混合料的高温性能和动态模量有所降低;再生沥青混合料的性能与普通热拌沥青混合料的性能仍有一定的差距,通过改变加热方式和搅拌方式能够提高再生沥青混合料的性能,搅拌方式相较于加热方式对再生沥青混合料性能的影响更为显著;微波加热和振动搅拌均能改善再生沥青混合料内部孔隙分布状况,降低混合料内部的孔径;为提高再生沥青混合料的服役性能,可采用微波加热和振动搅拌生产再生沥青混合料。     

冷再生技术施工中水泥最佳剂量分析

研究水泥为再生剂冷再生材料在施工中最佳剂量.通过室内试验,对旧路面层与基层沥青混合料（Ⅰ型混合料）和旧路面层材料（Ⅱ型混合料）的物理力学性质进行了分析与评定,进行了路用性能试验研究。确定了水泥为再生剂的Ⅰ型、Ⅱ型冷再生材料施工中的最佳剂量.     

SDS改性沸石吸附亚甲基蓝的研究

以表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对沸石进行改性,改性后的沸石对亚甲基蓝溶液进行吸附,以紫外可见分光光度计分析最佳吸附条件。实验结果表明:SDS改性沸石吸附亚甲基蓝的最佳投入量为0.2 g;平衡时间为25 min;随着亚甲基蓝溶液的初始浓度增大,吸附量增大;溶液中其他阳离子存在竞争吸附。吸附过程可用伪二级反应动力学方程来描述,吸附活化能较小,主要为物理吸附过程。     

TPS改性沥青及沥青混合料路用性能研究

分析新型添加剂TPS的特性及改性沥青评价方法,采用常规性能试验及SHRP试验测试分析了不同TPS掺量对基质沥青的感温性能、高温性能、低温性能的影响,对TPS添加剂的改性作用进行综合评价。同时对TPS改性沥青混合料的路用性能进行了综合评价,并与基质沥青及SBS改性沥青混合料作对比分析。试验结果证明,TPS添加剂能明显改善沥青及沥青混合料的各项性能,随着掺量的增加,沥青性能得到逐步改善,同时也存在最佳掺量,超过该掺量后,性能改善不明显,甚至会起到相反的作用。     

活-硫共混橡胶改性沥青混合料路用性能及机理研究

为了在橡胶改性沥青的基础上继续提高废旧橡胶的利用率,同时解决橡胶改性沥青黏度大、易离析的问题,将易溶于沥青基体的活化橡胶与硫化橡胶共同掺入基质沥青进行改性,制备高掺量活-硫共混橡胶（activated-vulcanized compound rubber,AVCR）改性沥青。通过改性沥青聚合物离析试验、沥青动态剪切试验和沥青低温弯曲蠕变试验,测试AVCR改性沥青的技术性能,通过高温车辙、三轴压缩、低温小梁弯曲和冻融劈裂试验,对比AVCR改性沥青混合料相对于硫化橡胶（vulcanized rubber,VR）改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料在路用性能方面的优势,利用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）观察并分析AVCR改性沥青的微观机理。结果表明：相比于VR改性沥青和SBS改性沥青,AVCR改性沥青的失效温度分别提高了15.1℃和20.5℃,蠕变劲度模量分别降低了76 MPa和89 MPa,高低温性能均有明显提升;AVCR改性沥青混合料相比其他2种改性沥青混合料,高温性能和抗水损坏性能优良,低温抗裂性能突出,其最大弯拉应变分别比SBS和V...     

基于灰关联性的沥青混合料导热系数影响因素分析

沥青混合料作为一种感温性材料,其组成材料的导热系数关系到路面温度场的变化及路面性能.采用XIATECH TC3000型导热系数仪测试四种岩性集料、四种沥青和四种级配类型下的沥青混合料导热系数,并基于灰关联性和分形维数计算混合料组成特性和环境因素与导热系数的灰关联度.研究发现,水分、短期老化和温度环境因素对沥青混合料的导...     

十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱石对硝基苯吸附性能研究

研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性蒙脱石对硝基苯的吸附性能,主要考察了温度、吸附时间、pH值、初始溶液浓度对硝基苯吸附性能的影响.结果表明:CTAB改性蒙脱石对水中的硝基苯具有良好的吸附性能;最佳吸附温度60℃,吸附平衡时间为80 min,最佳吸附pH为10.8,当硝基苯初始浓度为289.2 mg/L时吸附饱和值可达46.451 mg/L.     

Duroflex添加剂在沥青混凝土的研究应用

为全面提高沥青混凝土路面的使用性能,采用SBS改性沥青、对四种不同掺量添加剂的沥青混合料进行高温抗车辙能力、低温开裂能力及水稳定性的性能对比试验,结果表明,Duroflex改性的沥青混合料,具有较好的高温抗车辙能力和低温抗裂能力,水稳定性也有很大改善.使用该添加剂增强沥青与集料之间的黏结力,解决路面早期损坏问题,改善公路路面技术质量,提高经济效益和社会效益.     

阻燃剂表面改性对温拌阻燃沥青燃烧特性及贮存稳定性的影响

为解决沥青阻燃剂与沥青之间因相溶性差而引起的温拌阻燃沥青贮存稳定性差和路用性能不良等问题,采用钛酸酯对低烟型复合阻燃剂(BPN)进行表面活化处理,制得基于表面活化改性的复合阻燃抑烟剂BPN-TiC,进而通过高速剪切制得(BPN-TiC)温拌阻燃沥青,并确定了BPN-TiC的合理用量.通过离析试验测试BPN-TiC温拌阻...     

钢桥面铺装用热固性环氧沥青混合料动态模量试验研究（英文）

为了研究热固性环氧沥青混合料的动态性能,对环氧沥青混合料的动态模量进行了试验研究.首先,通过简单性能试验（SPT）测试了不同温度与加载频率下的环氧沥青混合料动态模量,并分析了温度与加载频率对动态模量的影响.然后,分别对环氧沥青混合料的静态模量及其他常用沥青混合料的动态模量进行了试验测试,并将其与环氧沥青混合料的动态模量做了对比.最后,利用时温等效原理建立了环氧沥青混合料动态模量主曲线.研究结果表明：环氧沥青混合料的动态模量随加载频率的增加而增加,随加载温度的升高而降低;更符合实际车辆作用的环氧沥青混合料的动态模量较静态模量大得多;环氧沥青混合料的动态模量较SBS改性沥青混合料与普通沥青混合料大.研究成果可为钢桥面铺装的设计及力学分析提供理论依据.     

纤维沥青混合料细观损伤断裂试验新型测试方法的应用

沥青混合料的抗裂性能在很大程度上决定了沥青路面的使用寿命,其粗集料骨架及细观介质成分（FAM）等内部结构组成的差异又会影响沥青混合料的抗裂性能。纤维因其优异的物理力学特性被广泛应用于提升沥青混合料的抗裂性能,为了有效表征纤维沥青混合料的瞬时损伤演化并评估其断裂特性,开发了一种新型测试方法,通过原位动态拉伸（ISDT）试验对沥青混合料细观损伤断裂性能进行表征。为了研究纤维沥青混合料细观损伤与宏观断裂性能之间的关系,设计添加和不添加纤维的沥青混合料,进行宏观半圆弯拉（SCB）及细观ISDT试验,定义荷载-位移曲线的特征参数表征其抗裂性能,并实时观测细观裂纹密度扩展情况。结果表明,随着纤维用量的增加,沥青混合料和FAM的断裂能和断裂韧性有相当的增加趋势,且沥青混合料及FAM的裂纹萌生及扩展存在滞后效应。因此,ISDT试验是评价纤维沥青混合料细观损伤断裂性能的一种有效手段。