聚酯纤维在沥青混合料中的应用

当前公路交通向着交通密度大、轴载重、渠化交通的方向发展,对道路的使用性能提出更高的要求,沥青混凝土路面作为主要的路面结构形式,要提高其路面使用性能,提高沥青混合料性能是关键,而掺加聚酯纤维是目前工程界较为关注的提高沥青混合料性能的技术措施之一。     

温拌沥青混合料的路用性能研究

沥青混合料组成设计方法的目标是获得具有优良路用性能的沥青混合料,因此可通过研究沥青混合料的路用性能评价级配组成设计与胶浆改善措施的效果。通过研究发现对温拌沥青混合料（WMA）进行设计时,除了如同热拌沥青混合料（HMA）的级配的选择以外,还得兼顾到矿粉在沥青混合料中的使用比例。所以在选择外加剂之后,确立了胶粉的比例,在合适的粉胶比下验证温拌沥青混合料的性能。     

确定沥青混合料生产配合比的探讨

生产配台比设计是沥青混合料配合比设计中非常重要的一个环节，首先它是对目标配合比的检验，其次能够为混合料生产打下良好基础，因此每一个环节必须认真对待，使之真正起到承上启下的作用。     

考虑老化的温拌沥青混合料低温性能

为明确温拌沥青混合料中温拌剂和热老化对混合料低温性能的影响,对原样、短期老化、长期老化的沥青混合料,利用UTM-100进行了0℃、-10℃和-20℃下的小梁弯曲试验和小梁弯曲蠕变试验。研究结果表明：可用蠕变试验数据拟合出伯格斯模型参数,计算出温度应变能密度,进而由弯曲和蠕变试验结果预估出温拌沥青混合料的开裂温度,作为评价温拌沥青混合料低温性能的一个综合指标;可以用延时拌和法表征沥青混合料在短期老化过程中达到平均老化程度的热老化方法;沥青混合料在不同温度、不同老化程度下低温性能发生变化是由于拟合参数发生了变化;温拌剂在一定程度下增加了沥青混合料的抗短期老化性能;发现加入有机降黏型RH温拌剂会降低沥青混合料的低温性能,而益路温拌剂对沥青混合料的低温性能有利,故在寒冷地区推荐使用益路温拌剂。     

高模量沥青混合料抗变形性能研究

从施工工艺出发,提出了高模量沥青混合料拌和与成型过程中的控制指标。分别采用静态回弹模量测试、单轴蠕变试验和低温弯曲试验出发,对高模量沥青混合料的高温和低温抗变形能力进行分析,综合分析结果给出PR和PA两种改性剂的合理掺量,并推荐将低温破坏应变作为高模量沥青混合料低温抗变形能力评价指标。     

非常规试验方法在沥青混合料检测中的应用研究

通过介绍在沥青混合料检测过程中,几种非常规试验对沥青混合料在施工中的质量控制作用,来反映科学准确的试验检测对提高沥青路面质量和延长其使用寿命,都有着非常重要的意义。     

沥青混合料低温抗裂性能试验方法研究进展

在寒冷和温差较大的地区,低温开裂是沥青路面病害的主要破坏形式.裂缝的产生影响了路面的完整性、连续性及美观,会导致水通过裂缝渗入路面结构,进而削弱了沥青与骨料之间的粘附力,易诱发其他病害,严重缩短了沥青路面的使用寿命.为评价沥青混合料低温抗裂性能,广大科技工作者探索了多种室内试验和评价方法.但由于沥青混合料是一种多相、多组分、多尺度的黏弹性材料,受力极其复杂.因此不同试验方法的试件尺寸、形状、试验温度、加载速率等对混合料的受力状态影响显著,试验结果存在较大的差异性,导致评价指标和评价标准也各有差异,未形成统一标准,故目前仍没有一种简单有效且公认的方法.目前,根据沥青路面开裂的相关判据及理论基础将现有试验分为:连续体试验、断裂力学试验和声发射试验.连续体试验试件完整、无需再处理,评价多为力学指标;断裂力学试验评价多为能量指标,评价更全面;声发射试验为无损检测技术,可结合宏观试验进行裂缝扩展特性研究.本文结合路面低温开裂的机理,系统归纳了沥青混合料低温抗裂性能试验方法的研究进展,对各种评价方法的优缺点进行评述和对比总结,并结合试验评价难度、试验结果变异性与现场实际受力相关性等方面,探讨了进一步深研的方向,以期为确定科学合理、客观真实、系统全面的沥青混合料低温抗裂性能试验与评价方法提供参考.     

沥青混合料抗剪性能研究综述

总结并评价了沥青混合料抗剪试验方法、抗剪机理及抗剪设计研究现状,对9种剪切试验方法的分析和评价有助于设计、施工和科研人员正确选用这些试验方法。混合料剪切强度由沥青胶泥的性质、集料和沥青界面的剪切强度和集料之间的嵌挤情况共同决定,为提高混合料抗剪性能指出了方向。抗剪设计在应用于工程前尚需深入研究容许剪应力法中相关系数的确定、基于抗剪性能的车辙预估模型的标定等问题。     

沥青混合料高温剪切试验研究

分析了目前常见的评价沥青混合料高温性能试验方法的优缺点,运用美国公路战略研究计划开发的剪切试验仪,指出混合料的剪切应变主要是在交通荷载下粗集料位置的重新调整和剪切流动引起的,提出了相关的试验指标,较好的评价了沥青混合料高温剪切变形的全过程。     

纵坡路段聚酯纤维沥青混凝土低温性能研究

冬季的沥青路面因为气温的降低刚性增大,因而弹性松弛力下降。公路施工建设纵坡段中使用加入聚酯纤维的沥青混凝土,以提高混合料低温性能。本文通过对混合料的应用实际情况的分析,对此进行了粗浅的讨论。     

基于DMA方法的玻璃态转变温度与沥青混合料低温性能研究

为进一步探究沥青与沥青混合料玻璃态转变温度与沥青混合料低温性能的相关性,以交通运输部公路科学研究院足尺环道(RIOHTrack)为依托,采用动态力学分析仪在弯拉受力模式下用沥青和沥青混合料试件进行温度扫描试验,通过函数拟合确定材料的玻璃态转变温度,进而比较不同定义方式下材料的玻璃态转变温度的变化趋势,探究沥青与沥青混合料相态转变温度的相关性。最后通过与低温弯曲小梁试验的实验结果的相关性和灰关联度分析,讨论利用沥青与沥青混合料的玻璃态转变温度评价沥青混合料低温性能的可行性。结果表明:(1)对于同一种材料,不同的玻璃态转变温度定义下获得的玻璃态转变温度之间存在良好的相关性;(2)在相同级配和相同试验条件下,沥青是影响沥青混合料玻璃态转变温度的主要因素;(3)在弯拉受力模式下沥青与沥青混合料的玻璃态转变温度与材料的低温性能相关性良好,但通过灰关联度分析发现采用沥青混合料的玻璃态转变温度评价混合料的低温性能更加合理。     

活化煤矸石超细粉体的制备技术研究

采用高温煅烧与控制硅酸二钙晶相转变活化煤矸石及制备煤矸石超细粉体。用X射线衍射法对煤矸石及活化煤矸石的矿物组成进行了测定,煤矸石的主要矿物为莫来石(3Al2O3·2SiO2)与石英(SiO2),活化煤矸石的主要矿物为硅酸二钙(C2S)和七铝十二钙(C12A7);研究了影响硅酸二钙晶相转变的主要因素:钙硅比、煅烧温度、煅烧时间、样品冷却方式等,找出了有利于硅酸二钙晶相转变的最佳参数,有效消除阻止C2S晶相转变的干扰因素,煤矸石高温烧结料自粉化率达到100%,自粉化料平均粒径小于1.0μm。     

低温增钙煅烧煤矸石水硬活性探讨

本文以萤石或无水硫酸钠为矿化剂,将徐州煤矸石在850℃进行增钙活化煅烧.采用XRD和f-CaO测定煅烧样的矿物组成和石灰石的消耗情况从而判断煤矸石的活化效果,发现矿化剂的掺入明显改善煤矸石的活性,尤其以萤石为矿化剂;掺加45%石灰石的物料煅烧后生成有良好水硬活性的C12A7和C2S,也有利于煤矸石活性的改善.     

基于OT试验的乳化沥青冷再生面层混合料抗反射裂缝性能研究

乳化沥青冷再生技术多应用于路面基层,将其应用于路面面层有利于提高旧料利用率,但需重视冷再生面层混合料的抗反射裂缝性能.本文采用OT试验研究不同材料组成因素对乳化沥青冷再生混合料抗裂性能的影响规律,并探究其抗裂性能的设计评价指标及标准.结果表明:1200次加载条件下的载荷损失率适宜作为面层用乳化沥青冷再生混合料抗裂性能评价指标,且矿料级配类型、水泥类型及掺量、RAP掺量、基质沥青类型均对荷载损失率具有显著影响;为提高面层用乳化沥青冷再生混合料抗裂性能,RAP掺量不宜超过70％,水泥掺量不宜超过1.5％,优先选用PO42.5水泥、70#沥青制备的乳化沥青以及粗粒式矿料级配;建议面层用乳化沥青冷再生混合料配合比设计中增加OT试验抗裂性能的检验评价,并要求荷载损失率不超过80％.     

煤矸石细集料-矿渣混凝土抗压强度与抗冻性能研究

以煤矸石作细集料复合矿渣制备不同水胶比的混凝土,通过正交试验,研究水胶比、矿渣掺量、煤矸石细集料掺量对混凝土抗压强度、抗冻性能的影响,并探讨影响其力学性能的微观机理.试验结果表明:水胶比和矿渣掺量对混凝土抗压强度影响显著,煤矸石细集料掺量影响较小;矿渣掺量和煤矸石细集料掺量对混凝土抗冻性能影响显著,水胶比影响较小;综合考虑抗冻性能和抗压强度,确定本实验最优配比设计为水胶比0.4～0.45、矿渣掺量30％、煤矸石细集料掺量30％;最后,通过分形理论计算分析SEM图像分形维数变化规律,确定煤矸石细集料-矿渣混凝土分形维数与强度呈负相关.     

Study on Novel Polyester/Epoxy Powder Coatings for Energy Conservation

Thermosetting polyester/epoxy powder coatings have the advantages of solvent-free and pollution-free,however traditional thermosetting polyester/epoxy powder coatings cured at temperature between 180℃ to 200℃.It not only increased energy consumption but also negatively affected substrate sensitive to heat.Therefore,in this paper,a novel polyester/epoxy powder coatings were prepared by unsaturated polyester (UP) with groups cured at low temperatures synthesized by ourselves,and the effects of the synthesis of UP,the coating formulations and the curing system on the properties of the novel powder coatings were discussed.Meanwhile we tried to reduce the curing temperature and improve the storage stability of the coatings based on the excellent performances of the film to achieve energy conservation.     

高温重复荷载作用下复合纤维沥青混合料细微观结构分析

为研究高温重复荷载作用对复合纤维沥青混合料细微观结构的影响,基于加速加载试验,对掺加三种复合纤维和不掺加纤维的沥青混合料车辙变化规律进行研究。采用CT扫描试验,对加速加载前后各组沥青混合料的平均空隙体积和粗集料水平倾角的变化规律进行研究。结果表明:相比于不掺加纤维的沥青混合料,掺加复合纤维后,沥青混合料的抗车辙能力显著提升,其中掺加复合纤维Ⅲ的沥青混合料车辙深度减少了61%;掺加三种复合纤维后,沥青混合料平均空隙体积有所降低,粗集料水平倾角有所增加,在高温重复荷载作用下,复合纤维能够显著减缓沥青混合料平均空隙体积的增加幅度,增幅在13%以内,同时减缓粗集料水平倾角的降低幅度,降低值在6.6°以内;沥青混合料车辙深度与加速加载前平均空隙体积、粗集料倾角变化均存在较好的线性相关性。     

PBT/纳米钛系化合物复合聚酯的制备及其纺丝性能研究

以钛酸正丁酯为前驱体,采用原位生成法制备出了具有良好性能的PBT/纳米钛系化合物复合功能聚酯,并对其可纺性及纤维力学性能进行了研究.研究发现,当钛酸正丁酯的添加量小于2%(质量分数)时,聚合反应稳定且反应时间大大缩短,同时纳米钛系化合物在原位聚合产物中具有良好的分散性,不会对纺丝性能造成任何不良影响,而且单根纤维强力达到了3.5cN/dtex.用该复合功能聚酯制得的织物具有良好的抗紫外性能.     

玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响

为研究玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响,通过车辙试验、低温弯曲小梁试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究了玄武岩纤维对沥青混合料抗老化性能的作用。试验结果表明:虽然玄武岩纤维沥青混合料的动稳定度随老化时间增加,但相对于普通沥青混合料而言,其增加的幅度减缓,提出采用相对变形率作为老化性能评价指标;玄武岩纤维延缓了沥青混合料老化性能的衰变,使得老化后的混合料低温抗裂性改善;经短期老化和长期老化后玄武岩纤维沥青混合料水稳定性能均优于普通沥青混合料,且玄武岩纤维显著降低了长期老化试件的未冻融劈裂强度,因此在应用中应适当增加碾压次数。     

基于DIC技术分析老化前后温拌胶粉改性沥青混合料的开裂特性

为了研究重复荷载作用下热老化对温拌胶粉改性沥青混合料(WMA)和热拌胶粉改性沥青混合料(HMA)开裂特性的影响,基于数字图像相关技术(DlC)对重复荷载下的半圆弯曲实验(SCB)试件开裂全过程应变场进行观测,同时通过半圆三点弯曲实验、集料接触角测量实验进一步分析老化前后WMA和HMA的开裂特性.结果表明,采用细观指标(开裂点处水平应变Exx、损伤因子D)和宏观力学指标(断裂能密度FE、蠕变应变能密度DCSE)以及两种沥青与集料间的黏附性指标(黏附功Was)对沥青混合料的抗裂性能分析得出了一致的结论,即随着热老化程度的加深,WMA和HMA的抗损伤性能和抗开裂性能逐渐变差,且WMA的抗开裂性能和抗老化性能均优于HMA.