热拌及温拌再生SMA沥青混合料疲劳性能分析

设计了RAP质量分数分别为0%,20%,30%的6种热拌及温拌再生SMA沥青混合料,并对其进行四点梁弯曲疲劳试验,采用耗散能法分析了RAP掺量、拌和方式对热拌及温拌再生SMA沥青混合料疲劳性能的影响.结果表明:热拌及温拌再生SMA沥青混合料的疲劳寿命与累积耗散能的关系不会随RAP掺量、拌和方式的变化而变化,疲劳寿命与累积耗散能在双对数坐标下,均表现出良好的线性关系.同时,还发现了热拌及温拌再生SMA沥青混合料的累积耗散能与RAP掺量、拌和方式之间的变化规律.     

基于复合拓扑的无线电能传输系统优化策略

在无线电能传输过程中,受初级发射线圈及次级接收线圈之间相对位置以及电池内阻在充电过程中随时间变化的影响,线圈之间耦合情况以及系统负载大小在电能传输过程中动态变化,导致系统偏离最优效率工作点而引起传输效率下降。针对该问题,提出基于LCL-S型拓扑的无线电能传输系统效率优化策略。首先根据电路原理对系统进行理论分析,其次,根据谐振拓扑次级输出电压和初级输入电压有效值之比与负载解耦的特点,提出线圈互感大小估算方法,并通过对负载侧Buck-Boost电路控制信号施加扰动,寻找最优效率工作点,实现系统在电池恒流-恒压充电模式下效率优化。最后基于半实物仿真平台实验验证了该方法的有效性和可行性。     

THFS改性沥青制备工艺的优化设计及性能评价

为了确定煤直接液化残渣(direct coal liquefaction residue,DCLR)中四氢呋喃可溶物(tetrahydrofuran soluble,THFS)作为改性剂与沥青之间的制备工艺,运用正交试验和灰关联分析法优化设计TFHS改性沥青的制备工艺,并利用针入度分级和SHRP PG评价体系分析不同THFS添加量下(与基质沥青质量比4%、6%、8%、10%)改性沥青的性能.试验结果表明:利用正交试验和灰关联分析相结合的方法可优化设计THFS改性沥青的制备工艺,确定的最佳制备工艺为剪切温度150℃,剪切时间45 min,剪切速率4 000 r/min.同时,THFS的加入可以改善沥青的高温性能,但对沥青低温性能有一定的不利影响,综合THFS改性沥青的高低温性能,推荐THFS最佳添加量为6%.     

基于表面自由能理论分析沥青-集料界面之间的黏附能力

基于表面自由能理论,对加入Sasobit、RH有机温拌剂的温拌沥青与不同集料(石灰岩和玄武岩)之间的黏附能力进行研究,建立不同体系的黏附模型及水损害模型并计算其黏附功和剥落功;利用能量参数评价不同体系的沥青-集料界面之间的黏附能力。结果表明:无水条件下,温拌剂的加入会提高沥青-集料界面之间的黏附能力,但在有水条件下,温拌剂的加入却剧烈降低了沥青-集料界面之间的黏附能力;同时,集料的性质也会对沥青-集料界面之间的黏附能力有影响,石灰岩较玄武岩更有利于提高沥青-集料界面之间的黏附能力。     

不同类型沥青混合料的生产能耗对比分析

基于热力学原理,对目前道路建设中常用的热拌沥青混合料、温拌沥青混合料和冷拌沥青混合料的生产耗能进行理论计算并进行对比分析。结果表明:热拌沥青混合料的生产能耗最高,温拌沥青混合料次之,冷拌沥青混合料最低,其中热拌沥青混合料和温拌沥青混合料的生产耗能主要消耗在集料的加热上,冷拌沥青混合料的生产耗能主要消耗在乳化沥青的生产上。     

煤直接液化残渣改性沥青及其混合料性能评价

为了研究煤直接液化残渣(direct coal liquefaction residue,DCLR)改性沥青混合料性能,制备10%DCLR(与基质沥青质量比)改性沥青混合料和复合DCLR(2%SBS+15%橡胶粉+10%DCLR)沥青混合料,并与热拌沥青混合料以及SBS改性沥青混合料性能对比.试验结果表明:DCLR的掺入可以提高沥青混合料的高温稳定性和水稳定性能,但对其低温性能有损伤;复合DCLR沥青混合料的低温性能得到了很大程度的提高,其高低温性能和水稳定性明显高于SBS改性沥青混合料.     

煤直接液化残渣共混改性沥青的性能和微观结构

为了研究煤直接液化残渣(direct coal liquefaction residue,DCLR)与沥青共混改性后的宏观性能和微观结构,以SK-90沥青为基质沥青,分别加入不同掺量(与基质沥青质量比为5%、10%、15%和20%)的DCLR,利用SHRP PG、针入度分级体系、红外光谱仪和凝胶色谱仪分析DCLR与沥青共混改性后宏观性能和微观结构的变化规律.试验结果表明:DCLR的加入可以改善沥青的高温性能,但对沥青低温性能和疲劳性能有一定的不利影响.同时,从DCLR共混改性沥青的官能团和相对分子质量分布的变化可以判断DCLR对沥青的共混改性主要为物理改性.     

水泥混凝土桥面水泥基防水黏结层材料性能评价

为了使水泥混凝土桥面水泥基防水黏结层兼具优异的防水性能和黏结性能,开发了一种新型水泥基防水黏结层材料,选用3种传统沥青基材料(SBS改性沥青、橡胶沥青、水性环氧树脂改性乳化沥青)与其进行性能对比.通过剪切试验确定了水泥混凝土桥面板的最佳处理方式以及水泥基防水黏结层材料的最佳凝结时间.利用斜剪和拉拔试验分别评价了不同温度、浸水和冻融循环等因素对水泥基和沥青基防水黏结层材料强度的影响规律.试验结果表明:水泥混凝土桥面板宜采用拉毛处理,水泥基防水黏结层材料的最佳凝结时间为0. 5 h;随着温度的升高,水泥基和沥青基防水黏结层材料的剪切和拉拔强度均呈线性下降,但水泥基防水黏结层材料的剪切和拉拔强度下降幅度明显低于3种沥青基材料,在70℃高温条件下,3种沥青基材料的剪切和拉拔强度接近0 MPa,而水泥基材料的剪切和拉拔强度仍能分别达1. 37、0. 36 MPa,说明水泥基防水黏结层材料的耐高温性能优异;浸水和冻融循环对水泥基防水黏结层材料的剪切和拉拔强度的影响远小于其对沥青基材料的影响,这主要得益于水泥基防水黏结材料在有水条件下持续的水化反应.