玄武岩纤维沥青胶浆性能试验研究

通过改变玄武岩纤维规格与掺量,研究了玄武岩纤维沥青胶浆抗剪性能、抗裂性能及高温流变性能的变化规律,并借助扫描电镜(SEM)对其微观机理进行了分析.结果表明:玄武岩纤维的掺加大幅提高了沥青胶浆的极限拉力(最高约为原沥青胶浆的4.5倍);高温流变性能显著提高,PG分级由PG70提升至PG76;在玄武岩纤维端部,沥青呈突起状,有利于纤维相互桥接形成网状结构,使其应力分散,从而提高了沥青混合料的稳定性.     

建筑垃圾复合粉体材料对小型混凝土构件收缩性能和微观结构的影响

针对我国建筑垃圾堆积如山,再生利用率较低的现状,将建筑垃圾磨细砖粉与矿粉、粉煤灰和激发剂复合形成建筑垃圾复合粉体材料(以下简称CWCPM),从宏观和微观两方面研究了CWCPM对小型混凝土强度和收缩性能的影响.结果表明:掺CWCPM的混凝土具有较好的强度效应和收缩性能;当替代量小于30％时,混凝土早期强度有小幅度降低,而后期强度高于基准试样;60d龄期时,CWCPM的掺入提高了混凝土的收缩性能,随其掺量的增加收缩系数先减小后增大.DSC-TG、压汞试验结果表明:孔隙率并不是影响混凝土性能的决定性因素,混凝土各项性能与其内部孔径分布有密不可分的关系;CWCPM良好的填充效应和火山灰效应改善了水泥水化产物组成和内部孔结构,提高了混凝土密实度.     

SBS、PE、SBR改性国产兰炼沥青性能研究

对兰炼沥青分别用SBS、PE、SBR进行改性,并对改性沥青混合料路用性能及改性机理进行了探讨。     

基于反射裂缝防治的玄武岩经编纤维布阻裂性能研究

针对沥青路面面层出现的轻度反射裂缝问题,为增强防治措施,本文对玄武岩经编纤维布阻裂性能进行了试验研究。通过冲击韧性试验与动态疲劳试验研究了玄武岩经编纤维布和对照土工合成材料(玻纤格栅、聚酯玻纤布)的防反性能,最后对沥青混合料加铺不同土工合成材料后的抗冲击性能与抗疲劳性能进行了相关性分析。研究结果表明:加铺玄武岩经编纤维布,沥青混合料的冲击韧性可提升70%以上;玄武岩经编纤维布在防治裂缝产生与延缓裂缝扩展方面均表现出了优于玻纤格栅和聚酯玻纤布的能力,在沥青混合料中铺设玄武岩经编纤维布可获得最好的疲劳抗裂性能。铺设土工合成材料后,混合料的冲击韧性与其疲劳寿命相关性较好,采用冲击韧性预估沥青混合料加铺土工合成材料后的抗疲劳性能具有可行性。     

氢氧化铝/有机改性蒙脱土复合改性沥青性能研究

采用氢氧化铝(ATH)和两种有机改性蒙脱土(OMMT-C、OMMT-F)对沥青进行阻燃抑烟改性,旨在提高隧道沥青路面的阻燃抑烟性能。通过测试三大指标来评价ATH/OMMT复合改性沥青的常规性能,测试极限氧指数(LOI)与烟密度(SDR)来评价其阻燃抑烟性能,利用动态剪切流变(DSR)试验研究其流变性能。基于综合指数法优选出ATH/OMMT复合改性沥青的最佳复掺配比,通过热重(TG)试验分析了ATH/OMMT复合改性沥青的热解燃烧特性并建立了阻燃性能预测模型。研究结果表明,ATH/OMMT复合阻燃剂提高了沥青的稠度与软化点,降低了沥青的低温性能。当ATH掺量为10%(质量分数),OMMT-C掺量为3%(质量分数)时,复合改性沥青的综合性能最优,其极限氧指数大于23%,符合路用阻燃沥青的标准,同时烟密度相对基质沥青降低了33.9%,初始分解温度较基质沥青提高了3~6 ℃,分解残余量提高率最高可达61.3%。ATH/OMMT-C复合阻燃剂通过阻隔热交换通道提高了沥青的阻燃抑烟性能,通过增加沥青的弹性成分提高了沥青的复数模量与车辙因子,以及高温抗变形能力。     

建筑垃圾复合粉体材料对混凝土抗冻性能的影响

借助DSC-TG、扫描电镜和压汞实验,并结合混凝土宏观性能实验,研究了建筑垃圾复合粉体材料对C30混凝土力学强度及抗冻性能的影响机理。结果表明:建筑垃圾复合粉体材料掺量为30%时,C30混凝土强度及抗冻性能最优;中低盐溶液浓度时,试件更容易发生盐冻腐蚀破坏。建筑垃圾复合粉体材料由于其填充效应及火山灰效应减少了取向性较强的Ca(OH)_2含量,生成性能较优、微观结构较为致密的低碱度水化硅酸钙凝胶,使得混凝土内部较为致密,孔结构和孔级配趋向合理,宏观上表现为混凝土强度及抗冻性能的提高。     

基于关联性的玄武岩纤维沥青胶浆及其混合料性能研究

为全面提升玄武岩纤维沥青混合料性能,研究了纤维类型及玄武岩纤维长度、掺量等因素对沥青胶浆抗裂性能、抗剪性能及流变特性的影响规律;基于纤维胶浆与纤维沥青混合料性能的关联性分析,揭示了玄武岩纤维对沥青混合料性能的细观增强机制。结果表明:玄武岩纤维对沥青胶浆的抗裂性能及流变特性影响显著,其极限拉力和车辙因子分别达到原沥青胶浆的4.5倍及1.08倍;纤维沥青胶浆高温流变特性与其沥青混合料高温稳定性变化规律存在差异,而前者抗裂性能与后者低温抗裂性能关联性较强;玄武岩纤维与沥青胶结料、集料之间形成三维网状结构,有利于抑制裂缝扩展。     

沥青混合料动态模量预估模型研究进展

由于沥青路面结构受到车辆荷载、环境等因素的不断变化作用,它的实际工作状态与静态体系在材料性质等方面存在较大差距。因此,针对动态荷载作用下沥青路面结构的动态参数和动力特性的研究十分必要。沥青混合料动态模量是沥青路面设计的重要参数之一,通过室内试验测得沥青混合料不同温度、频率下的动态模量,然后绘制主曲线,可准确预测不同温度、频率及极端条件下沥青混合料的动态模量。然而,目前沥青混合料模量测试方法复杂、试验成本较高,因此寻求简便的方法获得或预估沥青混合料的模量成为近年来研究的热点。为此,已有众多学者针对沥青混合料动态模量预估模型进行了研究。典型的预估模型包括Witczak 1-37A模型、NCHRP 1-40D模型和Hirsch模型等,尽管这些模型是在大量试验数据的基础上拟合得到,但由于世界不同地区的材料、试验方法、环境条件等存在差异,致使三种经验预估模型在不同地区的适用性也不尽相同。与此同时,随着计算机技术的发展,研究人员逐渐从微观角度建立模型来预测混合料的动态模量,而在沥青混合料数值模拟方面,离散元法(DEM)具有其他数值模拟方法无可比拟的优势。在典型预估模型的适用性方面,国外针对沥青混合料动态模量的预估做了大量研究,对几种典型的动态模量预估模型的适用性进行了系统分析,并提出了具体的修正模型。但目前我国在预估模型方面的研究只集中于个别省份和地区,而全国范围内沥青混合料动态模量的综合测试较少,缺乏有效的预估模型基础数据,因此针对我国不同地区沥青混合料动态模量的预估模型有待进一步深入研究。在沥青混合料细观模型方面,基于CT图像处理技术的离散元仿真试验,可建立以真实试件为依据的虚拟几何模型,其中集料形状、分布以及空隙特征都可与实际情况一致,从而进行良好的虚拟仿真试验。本文归纳了沥青混合料动态模量预估模型的研究进展,分别对沥青混合料动态模量预估模型以及各预估模型在不同地区的适应性进行了分析,并介绍了基于DEM的动态模量预测方法。最后,分析了沥青混合料动态模量预估模型研究面临的问题并展望了其应用前景,以期为沥青混合料动态模量预估模型在我国沥青路面设计中的研究和应用提供参考。     

不同充液率热管对沥青混合料降温效果及影响范围研究

沥青路面在太阳光照射下会迅速升温,影响路面高温稳定性.为有效降低沥青路面温度,提高高温稳定性,基于重力热管原理,通过室内试验,对埋置不同充液率(10％、30％、50％、70％、90％)热管的沥青混合料车辙板进行降温,利用数据采集系统监测车辙板内部温度,研究不同充液率热管对沥青混合料降温效果的影响,并通过传热量分析其降温机理;利用SPSS软件进行回归分析,建立热管降温幅度预估方程,为实体工程的铺设提供理论依据.结果 表明:不同充液率热管对沥青混合料的降温效果表现出较大的差异,充液率为70％的热管降温效果最佳,30％的降温效果次之,10％、50％和90％的降温效果相近,且降温效果相对较差,这可归因于不同充液率对热管传热量的影响不同.70％充液率热管对沥青混合料的降温幅度与热管工作时间、距热管外壁距离呈线形关系.     

聚合物乳液改性水泥混凝土的微观结构

本文用二种聚合物乳液对水泥混凝土进行改性，通过试验及扫描电镜照片对改性混凝土的强度形成及微观结构进行了全面分析，并对孔结构进行了深入研究。