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.     

热拌超薄罩面Superpave-5抗滑性能影响因素分析

本文采用锁轮式测定车对美国印第安纳州六条Superpave-5路面通车1年后的抗滑系数进行测试,结合室内试验分析了矿料性质、混合料体积指标和级配对Superpave-5路面抗滑性能的影响,建立了各影响因素与Superpave-5路面抗滑系数之间的关系,提出了影响Superpave-5路面抗滑性能的关键指标、筛孔及推荐级配走向。结果表明:空隙率和沥青饱和度是影响Superpave-5路面抗滑性能的关键指标,与路面抗滑系数之间的斯皮尔曼等级相关系数分别为0.8281和-0.6571;1.18mm筛孔通过率与Superpave-5路面抗滑系数间的灰熵关联度最大(达到0.9914),是影响其抗滑性能的关键筛孔;优化Superpave-5主骨架级配和调整第一控制筛孔(PCS)的通过率,使级配走向位于PCS下方均对提高Superpave-5路面的抗滑性能具有重要作用。     

砂粒式超薄沥青混凝土粗集料骨架特性

为了研究砂粒式超薄沥青混凝土级配的骨架特性,采用逐级填充试验,以粗集料间隙率(VCA)、加州承载比(CBR)和最大贯入荷载(MPL)为指标,分析了不同粗集料组合方式对砂粒式超薄沥青混凝土骨架密实性以及骨架强度的影响,探讨了CBR、MPL用于评价干混集料骨架强度的适应性,并结合均匀设计和灰关联熵分析法确定了影响粗集料骨架特性的关键筛孔,进而推荐了各档粗集料含量的范围.结果表明,最大贯入荷载能很好地反映集料抵抗外界荷载的能力,适合作为砂粒式超薄沥青混凝土骨架强度的评价指标;2.36 mm、1.18 mm筛孔上集料含量对VCA和MPL的影响显著;三档粗集料含量的推荐范围分别为8.3％～16.3％;78.6％～82.6％;5.1％～9.1％.     

水泥乳化沥青复合材料粘弹性能的依时性研究

为研究水泥乳化沥青复合胶凝材料粘弹性能随时间的变化规律,采用动态剪切流变仪对不同配比复合胶凝材料在不同养护龄期时的60℃复数模量和相位角进行频率扫描试验。分析结果表明:水泥乳化沥青复合胶凝材料的粘弹性具有显著的依时性。沥青与水泥质量比(A/C)较低的复合胶凝材料强度发展过程明显快于高A/C比的复合胶凝材料,且以2d内的增长幅度最大。两种低A/C比的复合胶凝材料相位角随频率增大而显著增大,且养护龄期越长,这种增长趋势越明显。综合比较可知,低A/C比时,复合胶凝材料的复数模量和相位角均有显著的变化,增强了低频时的弹性特征和高频时的粘性特征,即材料在高、低温时具备更好的粘弹性表现。     

基于灰关联熵分析法的高粘改性沥青关键指标

为了研究高粘改性沥青关键指标对排水沥青混合料性能的影响,选取SBS改性沥青、TPS高粘改性沥青和自主研制高粘改性沥青,采用灰关联熵分析法,分析了高粘改性沥青多种指标对排水沥青混合料高温抗车辙能力和抗水损害能力的影响。结果表明:高粘改性沥青混合料的动稳定度和劈裂强度比分别为SBS改性沥青混合料的2倍和1.2倍,因此能显著增强排水沥青混合料的高温以及水稳性能。沥青的零剪切粘度与混合料动稳定度的灰熵关联度为0.983,对排水沥青混合料的高温性能影响最大;沥青的粘韧性、韧性与混合料劈裂强度比的灰熵关联度分别0.991和0.989,对排水沥青混合料的水稳性能影响显著。建议采用沥青的60℃零剪切粘度、粘韧性和韧性作为评价高粘改性沥青的关键性指标。     

水泥乳化沥青复合胶凝材料动态力学性能

研究了不同水泥含量(C/A为0.8、1.0和1.2)的水泥乳化沥青复合胶凝材料(CECM)7d龄期的动态力学性能.采用动态剪切流变仪,对不同复合材料分别在40℃~80℃、0.0159Hz~15.9Hz环境下进行温度扫描试验和频率扫描试验,获得了不同温度和频率下复数模量和相位角的变化规律,以及不同温度时的疲劳性能指标.基于时-温等效原理建立了50℃时不同复合材料的相位角主曲线.结果表明:随着温度的升高,复数模量显著减小,相位角线性增加,粘性特征增强.与矿粉相比,水泥的加入明显地改变了复合材料的粘弹性比例.CECM在相对低频区域具有较好的抗变形能力,且C/A越大,抗变形能力越强,但疲劳性能指标随之降低.相位角主曲线表明在广泛的荷载频率范围内CECM仍具有优异的动态力学性能.研究结果为水泥乳化沥青复合胶凝材料设计和优化提供了参考.     

基于旧水泥路面加铺层的层间功能层研究

在旧水泥路面加铺新水泥混凝土面层时设置层间功能层具有良好的使用效果。借鉴马歇尔设计理念并结合功能层的特殊层位功能进行层间功能层沥青混合料设计,研究设置功能层后加铺层和基层的应力改善情况。结果表明:设置4 cm厚的AC-10沥青混合料功能层后面层底部温度应力降低18%,基层底部的荷载应力降低16%,且具有良好的防水及应力吸收作用,对减少加铺水泥混凝土路面的早期破坏,延长加铺新水泥混凝土路面使用寿命具有重要意义。     

3D打印混凝土相关性能研究进展

从流动性、黏结强度、凝结时间、纤维增强等方面概括了目前3D打印混凝土的研究进展,分析了外加剂、骨料级配和特殊材料应用于改善3D打印混凝土流动性的现状;总结了3D打印混凝土层间黏结强度的不足及改善措施;从外加剂和水泥的选择上探讨了3D打印混凝土凝结时间的控制方案,分析了纤维用于3D打印混凝土中的优势以及特殊性;结合现状对3D打印混凝土未来研究方向进行了展望。