氯盐侵蚀条件下沥青混合料性能损伤评价

盐蚀环境使沥青路面性能劣化严重。采用马歇尔试件劈裂强度表征NaCl溶液浸泡与干湿循环作用下沥青混合料宏观力学性能;基于红外光谱(FTIR)、CT扫描图像探究氯盐对沥青性能损伤机理。从细观层次提出采用CT图像灰度变化方差值来定量评价沥青混合料盐蚀损伤程度。结果表明,干湿循环作用是导致沥青混合料性能劣化的显著因素;沥青混合料氯盐侵蚀损伤以物理作用为主;CT图像灰度变化方差值与沥青混合料力学强度呈极强负相关性,为研究盐蚀环境下沥青混合料性能损伤演化及耐久性预估提供新思路。     

氯盐侵蚀条件下沥青混合料性能损伤评价

盐蚀环境使沥青路面性能劣化严重。采用马歇尔试件劈裂强度表征NaCl溶液浸泡与干湿循环作用下沥青混合料宏观力学性能;基于红外光谱(FTIR)、CT扫描图像探究氯盐对沥青性能损伤机理。从细观层次提出采用CT图像灰度变化方差值来定量评价沥青混合料盐蚀损伤程度。结果表明,干湿循环作用是导致沥青混合料性能劣化的显著因素;沥青混合料氯盐侵蚀损伤以物理作用为主;CT图像灰度变化方差值与沥青混合料力学强度呈极强负相关性,为研究盐蚀环境下沥青混合料性能损伤演化及耐久性预估提供新思路。     

不同加速养生方式泡沫沥青冷再生混合料宏细观结构性能研究

为了使泡沫沥青冷再生混合料室内加速养生方式能更加真实地模拟现场实际养生条件,基于含水率试验、力学性能及疲劳试验研究了5种养生方式的泡沫沥青冷再生含水率、劈裂强度(ITS)、贯入剪切强度(S_D)、无侧限抗压强度(UCS)的影响规律,对比了不同养生方式泡沫沥青冷再生混合料早期强度、中长期力学强度、疲劳性能的差异;进而以X-Ray CT为平台,研究了不同养生方式泡沫沥青冷再生混合料微细观三维空隙结构的分布特征。结果表明,5种养生方式的泡沫沥青冷再生中长期力学强度与疲劳寿命排序为:开放养生＞马歇尔模内养生＞半封闭养生＞组合养生＞封闭养生,不同养生方式泡沫沥青冷再生混合料的微细观空隙结构有明显差异,不同养生方式下泡沫沥青冷再生混合料微细观空隙级配、平均空隙直径、最可几空隙直径与力学性能、疲劳寿命之间的拟合良好。推荐40 ℃半封闭养生36 h来模拟加铺上覆层前现场早期(7~14 d)养生条件,采用40 ℃半封闭36 h+全封闭养生72 h“组合”养生方案作为泡沫沥青冷再生混合料的中长期室内加速养生方案。     

盐蚀条件下沥青混合料路用性能研究

盐蚀环境对沥青路面耐久性的劣化作用具有普遍性和直接性.采用车辙试验、小梁低温弯曲试验和冻融劈裂试验研究了不同浓度盐溶液短期浸泡条件下沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性与水稳定性;采用干湿循环加速试验,进一步探究了沥青混合料在不同浓度硫酸盐与氯盐溶液介质中的耐久性能变化规律,并构建了相应的Logistic模型;借助扫描电镜(SEM)微观分析手段,探讨盐蚀条件下沥青混合料性能劣化机理.结果表明:随盐溶液浓度增大,沥青混合料路用性能损伤程度亦随之增大;相较于盐水浸泡环境,干湿循环条件下沥青混合料的强度损失大大增加,尤以硫酸盐劣化效果较为显著;盐溶液渗入沥青混合料空隙和裂缝中发生的结晶型侵蚀是导致沥青混合料性能劣化的主要诱因;Logistic模型能较好反映出沥青混合料耐久性变化规律.研究成果可为富盐地区沥青混合料材料组成设计提供有益参考.     

两种方法下的沥青混合料空隙率细观分析

为了对沥青混合料的三维重构技术进行研究,本文采用医用X射线电子计算机CT扫描装置对SMA-13沥青混合料试件进行CT扫描,用Matlab进行图像处理后,结合二维最大熵分割理论测定沥青混合料空隙率,并且将得到的扫描图片dcm格式导入Mimics10.01软件中,通过阈值的调节控制对粗集料、沥青砂浆及空隙进行识别与分离,进而得到沥青混合料的空隙率,并将二者得到的沥青混合料空隙率进行对比分析.结果表明,与Matlab方法计算得到的沥青混合料空隙率相比Mimics计算得到的结果更为精确,而且Mimics操作简单,阈值易于调整控制,细观结构分离更加方便清晰,势必对沥青混合料三维重构方面的研究起到一定的推动作用,为进行有限元数值模拟提供新方法、新思路.     

CT在沥青混合料三维微观结构的应用简述

随着社会的发展,科技的进步。CT也越来越被科研工作者们熟悉,它凭借自身快速,无损,准确等强大的优点,在各个领域都占有一席之地。近几年,道路工程的科研工作者们更加注重研究它在沥青混合料的应用,并且在不断的研究中取得了一定的研究成果。本文介绍了CT在沥青混合料微观结构中的应用,对今后相关研究具有一定借鉴意义。     

感应加热沥青混合料融雪化冰性能研究进展

介绍了国内外路面融雪化冰技术研究现状与感应加热融雪化冰机理,综述了感应加热沥青混合料加热特性、路用性能及融雪化冰性能研究成果。总结该研究领域存在的问题,提出下一步研究重点应为复合应用导电材料;探索更科学准确的测试方法与评价指标;开发新型车载感应加热设备;结合路面实际工况,推动感应加热沥青混合料融雪化冰技术的实用化与智能化。     

钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能研究

为了研究钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能,制备了全石型、粗石细钢型、粗钢细石型、全钢型4种沥青混合料,采用热常数分析仪和矢量网络分析仪测试了沥青混合料的热参数和电磁参数,利用热电偶温度传感器和红外测温仪测试了沥青混合料的温度分布,并对比分析了COMSOL软件数值模拟温度场与试验温度分布;最后,采用三点弯曲破坏试验评价了沥青混合料的自愈合性能。结果表明:4种沥青混合料具有不同的微波吸收性能和传热性能,会对沥青混合料的加热速率产生一定影响;钢渣的掺入大大提高了沥青混合料的微波加热性能,且3种钢渣沥青混合料中粗石细钢型表现出较好的加热均匀性;COMSOL软件能够较好地模拟沥青混合料在微波加热下的温度分布;相比于全石型沥青混合料,粗石细钢型、粗钢细石型、全钢型沥青混合料的自愈合性能分别提高了1.11倍、1.14倍、1.11倍,钢渣的掺入较好地提高了沥青混合料的自愈合性能。     

玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料动态模量及相位角的影响

为了研究温度、频率、玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料动态模量和相位角的影响,采用单轴压缩动态模量实验研究玄武岩纤维掺量分别为0％、0.1％、0.3％的大空隙沥青混合料在5种温度及6种频率下的动态模量值及相位角.结果 表明,大空隙沥青混合料的动态模量值随温度升高而降低,随荷载频率增加而增加.大空隙沥青混合料相位角在每个频率下都随温度的增加先增大后减小.在高温条件下,随着荷载频率的增加,相位角也随之变大;温度低于35℃时,随着荷载频率的增加,相位角随之减小.相比未掺加玄武岩纤维的大空隙沥青混合料,纤维掺量为0.1％、0.3％时,在低温(-10℃)下,其动态模量值更小,相位角更大,具有更好的低温抗裂性能;在高温(50℃)时,动态模量值更大,相位角更小,具有更好的高温稳定性.特别是纤维掺量为0.3％时,低温抗裂性和高温稳定性更好.结合时温等效原理,通过Origin软件,采用西格摩得模型对实验结果进行非线性拟合,拟合结果表明掺加0.3％玄武岩纤维可以更好地提高大空隙沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性,为路面结构设计提供有价值的参考依据.     

热拌与温拌沥青混合料和易性试验

为了研究沥青混合料和易性,研发沥青混合料和易性指数测试仪,提出混合料和易性评价指标———和易性指数,分别测试在不同转速、不同级配类型、热拌及温拌条件下混合料和易性。结果表明:转速越大,和易性指数越小,表现出混合料和易性较差,随着试验温度升高,因转速造成的和易性差异减小;混合料公称最大粒径越大,其和易性指数越小,和易性越差,随着温度升高,粒径较小的混合料和易性提升幅度较大;基质沥青温拌混合料和易性指数最大,和易性最好,改性沥青热拌混合料和易性指数最小,和易性最差。当温度低于140℃时,基质沥青热拌混合料和易性指数较改性沥青温拌沥青混合料大,和易性好。当温度高于140℃时,基质沥青热拌混合料和易性指数与改性沥青温拌混合料相当,说明通过温拌技术,可使得改性沥青混合料和易性增加,可弥补因温度降低而造成的改性沥青混合料路用性能降低之不足。