应力吸收层沥青混合料的低温抗裂性能

通过对自主研发的Sampave等3种改性沥青结合料和不同级配的应力吸收层沥青混合料进行低温弯曲和低温蠕变试验,分析沥青结合料和矿料级配对应力吸收层沥青混合料低温抗裂性能的影响.结果表明:自主研发的Sampave特种改性沥青混合料具有优良的低温抗裂性能,但单一改性剂SBR改性沥青并不能达到应力吸收层沥青结合料的性能要求;矿料4.75 mm、0.075 mm筛孔通过率对其低温抗裂性能影响较敏感.     

应力吸收层沥青混合料的半圆弯拉试验参数

针对应力吸收层组成材料及结构受力的特殊性,探索一种与之相匹配的低温抗裂性能的评价方法具有重要意义。在比较分析已有的沥青混合料低温抗裂试验方法的基础上,得出半圆弯拉试验方法用于评价应力吸收层混合料低温性能的合理性及优越性。采用三维有限元方法,建立带缺口的半圆弯拉试验模型,进行各试验参数下的应力分析。结果表明:试件的最佳厚度为50mm,底部拉应力基本上趋于稳定,受外部影响不大;随缺口宽度的增加,缺口处底部拉应力逐渐减少,基本上成线性关系,缺口宽度的最佳尺寸1.5mm;随缺口深度的增加,缺口处底部拉应力逐渐增大,在小于20mm时成线性增加,支座间距宜为0.8倍试件直径。     

透水性沥青路面高粘改性沥青动态力学性能

采用动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪,对SK70#、Shell70#、SBS改性沥青、TPS高粘改性沥青以及自主研制高粘改性沥青的高温、中温以及低温动态力学性能进行对比研究,分析了复数剪切模量、相位角、车辙因子、零剪切粘度、蠕变动度和速率、疲劳因子以及损失正切值的变化.结果表明:5种沥青的复数剪切模量、车辙因子均随温度的升高而减小,自主研制高粘改性沥青减小得最慢;3种改性沥青的60℃动力粘度远大于其零剪切粘度,且自主研制高粘改性沥青的零剪切粘度大于20 000 Pa· s;3种改性沥青的PG低温分级均为PG-28,但自主研制高粘改性沥青的蠕变劲度最小、蠕变速率最大;各沥青的疲劳因子随着温度的降低显著增大,自主研制高粘改性沥青的增幅最小,直到6℃时才发生疲劳破坏.综合各指标来看,自主研制高粘沥青表现出较好的动态力学性能.     

环氧树脂体系固化反应动力学特征

采用非等温差式扫描量热方法(DSC)对双酚A型环氧树脂(E-51)与日本TAF环氧沥青(J-2)固化剂的固化反应动力学特征进行了研究.根据不同升温速率下环氧树脂体系固化反应的DSC曲线特征,通过n级自催化反应模型,求解出固化反应动力学参数,进而得到其固化反应动力学方程,探讨其固化反应机理.试验结果表明,通过固化反应动力学模型所得到的曲线与试验得到的DSC曲线吻合较好,所确立的模型在5～25 K/min的升温速率下能较好地描述环氧树脂体系固化反应过程,为研究环氧沥青固化机理提供理论基础,有利于制定和完善环氧沥青合理的固化工艺.     

高粘沥青胶浆动态剪切流变特性

针对探索不同类型的高粘沥青胶浆动态剪切流变特性,有利于完善多孔沥青混合料配合比设计。分析材料组成、粉胶比、温度等对高粘沥青胶浆动态剪切流变特性的影响,结果表明,沥青粘度高、矿粉比表面积大,形成的高粘沥青胶浆相位角相对较小,抗车辙因子较大;与矿粉类型相比,沥青性质对胶浆抗车辙因子影响显著,对改善胶浆抗高温变形能力起主导作用;粉胶比增大,抗车辙因子随之增大,并随温度变化呈幂函数关系变化趋势。提高改性沥青粘度或增大矿粉比表面积,均可有效降低高粘沥青胶浆抗车辙因子的温度敏感性,改善高粘沥青胶浆高温抗变形性能。     

碱-盐复合激发煤气化粗渣的水泥胶砂强度特性

采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了煤气化粗渣的微观结构、元素分布及物相组成;优选碱-盐复合激发剂,制备了掺煤气化粗渣水泥胶砂试件,分析了碱-盐激发剂对胶砂抗压、抗折强度的影响,并探讨了碱-盐激发下煤气化粗渣水泥胶凝硬化产物的微观结构和物相组成。结果表明:煤气化粗渣以层片状、不规则粒状颗粒居多,富含C、O、Si、Al、Ca、Fe等元素,存在火山灰活性的硅氧、铝氧或铝-硅-氧相;复合激发效果优于各自单掺的激发效果,其中掺硫酸钙与氢氧化钠组合激发效果最佳;激发剂有助于发挥煤气化粗渣的火山灰活性,促进煤气化粗渣水泥胶凝体系中水化产物的生成,提升了胶凝材料的结构强度。     

潮湿状态下路面抗滑性能分析

通过简化圣维南模型计算路面水膜厚度,并根据水力学理论,简化轮胎动水压力,得出潮湿状态下路面附着系数计算公式。应用有限元方法,分析轮胎在车辆荷载作用下下沉量,将其与经验公式对比,验证模型可行性。最后,建立有限元模型模拟轮胎与路面接触,分析在不完全滑水状态下轮胎荷载、行车速度、轮胎气压、水膜厚度对轮胎-路面接触面积及附着系数的影响,分析结果表明,随轮胎荷载增大,轮胎-路面接触面积变大,附着系数增大;随行车速度增大,附着系数在速度40～80km/h区间内下降较为平缓,在速度80km/h后,下降趋势较为急剧;随胎压增大,附着系数在胎压220～260kPa区间内下降较为剧烈,在胎压260kPa以后则变化较小;水膜厚度低时,附着系数随行车速度变化剧烈,而水膜厚度大时,则趋于平缓。     

应力吸收层改性沥青结合料粘温特性与施工温度确定

为了全面了解应力吸收层特种改性沥青结合料的粘温特性,确定合理的拌和压实温度,对其进行不同温度下的布氏旋转粘度测试,分析粘度等参数随温度的变化规律,比较粘度试验中不同转子的旋转表面剪切与压路机碾压形变剪切的差异性,并根据旋转压实密实特性确定压实温度。结果表明:该特种改性沥青结合料拌和温度范围在175～180℃、初压温度为155～165℃是比较合理的,复压及终压紧跟其后,为应力吸收层混合料配合比设计和施工工艺确定提供重要参考。     

几种典型沥青加铺层结构室内疲劳实验研究

针对美国科氏公司提供特殊改性沥青及STRATA应力吸收层系统，提出五种不同的加铺结构进行弯拉和剪切MTS疲劳试验，比较不同的加铺结构抗反射裂缝疲劳性能，以探求旧水泥混凝土路面的合理加铺结构。     

偶联法合成道路用SBS与基质沥青的配伍性分析

基于偶联法聚合而成线型与星型SBS,采用国内外常用的基质沥青,进行改性试验,结果表明:偶联法合成的SBS能使基质沥青的高温、低温性能均得到较大幅度提高,感温性能改善;与SK、中燃油、盘锦沥青配伍性较好。单一改性剂很难使克炼和塔河沥青配伍性得到明显改善;线型SBS与沥青的配伍性优于星型结构SBS。