应力吸收层沥青混合料的低温抗裂性能

通过对自主研发的Sampave等3种改性沥青结合料和不同级配的应力吸收层沥青混合料进行低温弯曲和低温蠕变试验,分析沥青结合料和矿料级配对应力吸收层沥青混合料低温抗裂性能的影响.结果表明:自主研发的Sampave特种改性沥青混合料具有优良的低温抗裂性能,但单一改性剂SBR改性沥青并不能达到应力吸收层沥青结合料的性能要求;矿料4.75 mm、0.075 mm筛孔通过率对其低温抗裂性能影响较敏感.     

基于DSR直接拉伸试验的沥青高温粘聚性分析

采用动态剪切流变仪(DSR)直接拉伸试验研究了60℃时改性沥青老化(RTFOT)前、后的粘聚性。绘制了σ-ε关系曲线,并对曲线进行双指数拟合;采用应力峰值σmax、峰值对应位移ε0、拉力功W以及指数方程拟合参数A1、A2作为沥青高温粘聚性的评价指标。研究结果表明:老化前TPS高粘沥青粘聚性各项指标最优;改性剂来源不同、掺量相同的SBS改性沥青粘聚性差异较大,其中以791改性沥青粘聚性最好,1301次之,4303最差。橡胶粉/791SBS复合改性沥青的σmax、ε0、W以及拟合参数A1、A2均远小于791改性沥青;RTFOT老化后,改性沥青粘聚性发生了较大变化,1301改性沥青各项指标最优、其次为4303,TPS高粘沥青和791改性沥青的粘聚性较差,橡胶沥青的粘聚性远小于其它类型改性沥青。     

高粘沥青胶浆抗剪性能评价与分析

针对不同沥青与矿粉组成的3种高粘沥青胶浆抗剪性能进行研究,分析锥重、材料组成、温度、粉胶比等对高粘沥青胶浆抗剪性能的影响。结果表明,锥重对沥青胶浆抗剪强度影响很小。随着温度升高,沥青胶浆抗剪强度下降,在25～35℃之间,且当粉胶比大于1.2时,抗剪强度变化趋势显著加快。同种沥青胶浆,随着粉胶比增大其抗剪强度增大,但抗剪强度随温度敏感性先减小后增大,粉胶比为1.2时沥青胶浆抗剪性能温度稳定性最好。与矿粉类型相比,沥青性质对胶浆抗剪强度及其温度敏感性影响更为显著。     

排水沥青混合料的矿料组成设计方法研究

通过引入VMA*,借鉴贝雷法的骨架思想,结合体积法的填充原则,提出基于VMA*的排水路面沥青混合料矿料组成设计方法。针对基于VMA*设计的排水沥青混合料矿料组成特点,提出贝雷法三参数级配评价中CA值的修正公式及其参数FAc和FAf范围。计算及验证结果表明,基于VMA*的矿料组成设计方法适合排水路面沥青混合料矿料组成设计,修正后的贝雷法三参数级配评价法适用于评价排水沥青混合料,其参数FAc和FAf范围应为0.5～0.8。     

高粘沥青胶浆动态剪切流变特性

针对探索不同类型的高粘沥青胶浆动态剪切流变特性,有利于完善多孔沥青混合料配合比设计。分析材料组成、粉胶比、温度等对高粘沥青胶浆动态剪切流变特性的影响,结果表明,沥青粘度高、矿粉比表面积大,形成的高粘沥青胶浆相位角相对较小,抗车辙因子较大;与矿粉类型相比,沥青性质对胶浆抗车辙因子影响显著,对改善胶浆抗高温变形能力起主导作用;粉胶比增大,抗车辙因子随之增大,并随温度变化呈幂函数关系变化趋势。提高改性沥青粘度或增大矿粉比表面积,均可有效降低高粘沥青胶浆抗车辙因子的温度敏感性,改善高粘沥青胶浆高温抗变形性能。     

硫酸盐腐蚀与疲劳荷载联合作用下混凝土劣化特性

通过硫酸盐腐蚀与疲劳荷载叠加试验,测试了腐蚀疲劳破坏过程中道路混凝土的抗弯拉强度、相对动弹性模量以及饱和面干吸水率,分析了不同腐蚀阶段水化产物的微观结构,同时引入叠加效应系数K对硫酸盐腐蚀与疲劳荷载损伤叠加效应进行表征.结果表明：由于受到疲劳荷载的作用,硫酸盐溶液中的道路混凝土无强度增长,且腐蚀疲劳因子随着时间的增加而迅速降低;硫酸盐腐蚀膨胀产物引起的微裂纹与疲劳荷载产生的裂缝是道路混凝土腐蚀疲劳损伤的主要原因;通过K值的计算,表明了腐蚀损伤和疲劳损伤之间存在相互促进效应.     

自清洁阻燃型可见光催化降解汽车尾气涂层的制备与性能研究

采用水性乳液作为涂层成膜物质,以改性TiO2为可见光催化材料,制备得到可见光催化降解汽车尾气涂层,并通过在涂料组成中引入阻燃剂和自清洁助剂组分,使可见光催化涂层具有一定的阻燃性和自清洁能力.首先对涂层的基本性能进行了系统的测试和研究,利用自主设计的可见光催化降解尾气涂层性能评价装置研究涂层的尾气降解性能;利用热重分析、接触角、防玷污性等手段研究了不同掺量阻燃剂和自清洁助剂涂层的阻燃性和自清洁性能.测试结果表明:该涂层铅笔硬度,拉拔强度,附着力和耐老化性能良好,2 h内对NOx、CO、CO2的催化降解效率依次为67.40％、25.10％、27.64％;涂层厚度1 mm时,耐火极限最终平稳温度为300℃;与水的接触角高达159°,耐沾污性等级≤2.     

TPS高粘改性沥青胶浆高温流变特性研究

采用动态剪切流变仪和布氏旋转粘度计,对不同粉胶比下的TPS高粘改性沥青胶浆流变特性进行研究,分析了粉胶比和试验温度对相位角、复数剪切模量、车辙因子、疲劳因子以及布氏粘度的影响.试验结果表明:在各粉胶比下沥青胶浆的复数剪切模量、车辙因子和疲劳因子都随温度的升高而减小;温度一定时,随粉胶比的增大,车辙因子显著增大,疲劳因子逐渐减小,当粉胶比大于1.4时,车辙因子的增长幅度明显减小;当粉胶比小于1.2时,粘度随温度的增长速率较小,粉胶比大于1.2时粘度随温度升高急剧增大,沥青胶浆的感温性随温度升高而增大.综合各指标来看,粉胶比在1.2~1.4之间时,TPS高粘改性沥青胶浆流变性能优越.     

SBS改性沥青低温流变性与原材料性能相关性研究

为揭示原材料与改性沥青劲度模量(S)、蠕变速率(m)的相关性,本实验选用五种基质沥青、五种SBS改性剂及五种改性剂掺量,设计L₂₅(5³)正交试验,测试改性沥青在-18 ℃下的S和m值,研究原材料对二者的影响程度与影响规律。并使用灰色关联系数分析改性沥青S和m值与原材料性能参数之间的相关性。结果表明:基质沥青对SBS改性沥青的低温性能影响最显著,改性剂类型次之,改性剂掺量对其影响最小。改性沥青劲度模量的排序与基质沥青完全相同,改性剂对沥青低温性能的改善效果差异较小。改性剂掺量为4.4%时,改性沥青的S较小、m最大。灰色关联度分析结果表明,基质沥青的S和m值、胶质与芳香分含量之和、改性剂的拉伸强度及拉伸应力等性能参数与改性沥青低温流变性能有较好的相关性。     

变幅荷载作用下沥青混合料的疲劳损伤试验

为了深入研究沥青混合料的疲劳性能,解决现有疲劳性能研究中没有考虑实际路面所受荷载是变幅、重复的加卸载过程这一关键问题,本文通过加载顺序和加载幅值对沥青混合料粘弹性指标的影响进行试验研究,分析了变幅荷载作用下沥青混合料劲度模量、相位角的变化,并选取耗散能作为损伤变量分析了变幅荷载下沥青混合料的疲劳损伤。试验结果表明:劲度模量与应变加载顺序有关;在低高加载顺序中,相位角在两阶段都表现为随着荷载作用次数的增加而增大,在高低加载顺序中,相位角的变化与高低应变的幅值相关;应变在高低顺序加载下累积耗散能要高于低高顺序下的累积耗散能;当采用的前后加载幅值较大时,这种现象更加明显。