水泥对乳化沥青混合料微观结构的改善机理

采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)以及Zeta电位仪等微观试验手段,研究分析了水泥对乳化沥青混合料微观结构的改善机理.结果表明,掺加3.0%水泥后,乳化沥青胶浆中光滑区域减小,凝胶体数量增加,胶浆结构致密性加强.水化产物与沥青以物理结合方式构成网状结构;混合料胶浆与集料界面距离缩小,界面区出现分层现象,存在致密结构区域,界面区微观结构得到改善;提出了水泥在乳化沥青混合料微观结构改善中的4个作用,即促进乳化沥青破乳、构成水化产物/沥青膜网状结构、弥补混合料内部缺陷以及提高沥青与集料粘附性.     

水泥掺量对乳化沥青冷再生混合料性能的影响

对不同水泥掺量(0～5%)的乳化沥青冷再生沥青混合料进行了力学及路用性能测试研究。结果表明,掺加一定用量的水泥能显著影响乳化沥青冷再生混合料的力学和路用性能。随着水泥掺量的增加,其混合料的力学性能、高温稳定性及抗水损害能力随之提高,具有明显的规律;而低温性能呈现先增加后降低的变化特性,当水泥掺量为1.5%时,冷再生混合料具有最佳低温抗裂能力。     

乳化沥青冷再生混合料中的复合胶浆性质

对乳化沥青冷再生混合料中的三种胶浆系统进行了研究,包括沥青+矿粉、乳化沥青残留物+矿粉和乳化沥青残留物+水泥。结果表明,因为水泥水化作用的存在,水泥⁃乳化沥青残留物胶浆表现出更高的模量增率效果;模量和相位角变化呈现与普通矿粉⁃沥青胶浆和矿粉⁃乳化沥青胶浆不同的特点,且不随粉胶比呈现线性单调的变化;胶浆界面黏结力与矿粉⁃沥青胶浆相当,并在低粉胶比范围内远高于单独利用矿粉的乳化沥青残留物胶浆。     

混杂纤维沥青胶浆及其混合料性能研究

分别采用动态剪切试验、马歇尔试验、车辙试验等方法研究了混杂纤维沥青胶浆的流变特性以及沥青混合料的马歇尔试件性能、路用性能,并将其与掺加单一纤维的情况进行比较。结果表明,随着混杂纤维体系中聚酯纤维比例的增加,纤维沥青胶浆的复合剪切模量增大。同时随着混杂纤维体系中木质素纤维比例的增加,沥青混合料的最佳沥青用量增加,密度下降,空隙率和马歇尔稳定度呈减小趋势。混杂纤维的掺加能显著提高沥青混合料的路用性能,且在一定程度上,混杂纤维的增强效果比单一木质素纤维更加显著。     

橡胶沥青OGFC配合比设计及路用性能研究

对橡胶沥青OGFC配合比设计方法以及路用性能进行了研究。结果表明,橡胶沥青OGFC混合料具有良好的路用性能,特别是橡胶沥青与集料之间粘附性很好,弥补了OGFC混合料易水损害、集料易松散的缺点。     

应用DSR评价沥青胶浆路用性能的研究

沥青胶浆是沥青混合料的重要组成部分,但是由于试验条件与手段的限制,我国对沥青胶浆的研究不多,针对这一问题,利用动态剪切流变仪（DSR）,研究沥青胶浆性能以及胶浆中矿粉和纤维对它的路用性能的影响,研究结果表明,矿粉与纤维可以显著提高沥青胶浆的高温性能,但是,不适当的增加矿粉与纤维用量将损伤沥青胶浆的疲劳性能。     

基于有机-无机改性的赤泥沥青混合料综合性能

聚焦赤泥的资源化利用与筑路材料紧缺问题,提出采用赤泥替代石灰岩矿粉制备沥青混合料。针对赤泥-沥青界面遇水强度衰减问题,提出无机粉体共混(水泥、消石灰)和有机偶联剂表面修饰(硅烷偶联剂KH-550、KH-560)的改性工艺,并研究改性前后的赤泥对沥青混合料性能的影响规律。通过动稳定度试验、马歇尔试验、汉堡车辙试验、动态模量试验和两点弯曲试验对改性前后的赤泥沥青混合料进行系统评价,发现普通赤泥可以提高沥青混合料的高温稳定性,但是对水稳定性、低温抗裂性与疲劳性能有不利影响。通过对赤泥改性处理,赤泥沥青混合料的高低温性能、水稳定性与长期耐久性均得到不同程度提高,而采用硅烷偶联剂表面修饰改性效果更好。证实了使用赤泥进行沥青混合料生产的可行性,为赤泥的资源化利用开拓了方向。     

木质素纤维在沥青混合料中的应用

系统分析了木质素纤维沥青胶浆及其沥青混合料的路用性能，包括木质素沥青胶浆软化点，锥入度，动态剪切，网蓝析出试验，混和料马歇尔稳定度、水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性及耐疲劳性能，探讨了木质素纤维增强沥青混合料的强度形成机理；并与无纤维密级配沥青混凝土进行了对比、分析．结果表明，木质素纤维能够提高沥青胶浆软化点、剪切强度，改善温度稳定性；木质素纤维沥青混合料具有较好的路用性能．     

路用矿物纤维沥青混合料性能及增强机理研究

为了揭示路用矿物纤维对沥青混合料的增强机理及性能,通过对路用矿物纤维技术指标进行检测,采用沥青胶浆锥入度试验和沥青混合料低温弯曲试验检测路用矿物纤维对混合料性能的改善作用,结合粘弹性力学和复合材料细观力学原理综合分析矿物纤维提高沥青混合料抗车辙性能、低温抗裂性能和疲劳寿命的机理;并通过试验验证了SMA-13和AC-16型路用矿物纤维沥青混合料的路用性能.研究结果表明:路用矿物纤维通过提高沥青混合料的弹性模量、强度、抗拉强度以及纤维-基体界面附近形成的残余应力应变场和显微裂纹起到的增韧作用,改善了沥青混料的路用性能;且其易于存储及施工,在试验中表现出了较木质素纤维更加优良的性能.     

沥青胶浆-集料界面水损机制及评价研究进展

沥青混合料抗水损害能力对沥青路面的使用性能具有重要的影响。作者对沥青胶浆-集料界面体系特征、水温荷耦合作用下沥青胶浆微观结构特征、物理力学性能演变及沥青膜剥落规律、界面损伤的宏微观与定量评价方法和评价指标等方面进行了研究和总结。针对目前国内外研究进展,分析了该领域研究的热点与动态,提出了沥青胶浆-集料界面水损的4个研究方向:1)水作用下沥青与集料界面粘结力损失研究;2)水分在沥青胶浆和沥青混凝土中的渗透特性;3)水作用下沥青-集料界面体系损伤的细观测试与分析;4)水作用下沥青-集料界面粘结失效模型。     

硅烷偶联改性聚氨酯-聚丙烯酸酯表面施胶剂的制备及应用

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二醇(PTMG1000)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)等为主要原料,通过有机硅单体γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)进行硅烷偶联改性,制备了硅烷偶联改性水性聚氨酯-聚丙烯酸酯表面施胶剂.同时,系统研究了主要单体用量的影响,并通过红外光谱、表面施胶度、接触角等测试对其结构与应用性能进行了表征.结果表明:当n(-NCO)∶n(-OH)=1.07,w(HEA)=0.9%,w(MDEA)=5.50%,w(KH550)=0.7%时,乳液性能达到最优,乳液的粒径为62.3nm;有机硅的加入明显增强了纸张表面耐水性,施胶度为146s,接触角达128°.     

耐盐雾改性苯丙乳液的合成

采用种子-半连续乳液聚合方法,以阴/非离子复合乳化剂为乳化体系,苯乙烯、丙烯酸丁酯等为共聚单体,丙烯酰胺（AM）为交联单体,环氧单体（GMA）为功能单体,硅烷偶联剂（KH-570）为偶联剂,制备了水性耐盐雾改性苯丙乳液,考察了AM、GMA、KH-570对乳液及其涂膜性能的影响.结果表明AM用量为1.0％,GMA、KH-570用量均为3.0％,涂膜交联度98.2％、吸水率7.8％、附着力1级、耐盐雾时间600h.     

Surface modification of fire-retardant asphalt with silane coupling agent

The theory and approach of the surface modified of asphalt fire-retardant with silane coupling agent were introduced.The optimum silane dosage was determined,and the structure and properties of the asphalt fire-retardant before and after the surface modification were characterized by infrared spectrum and thermo gravimetric analysis.The dispersion effect of asphalt fire-retardant was studied.The influence of the surface modification on the hydrophilicity and lipophilicity of the asphalt fire-retardant was analyzed.The experimental results showed that there were physical and chemical interactions between the silane coupling agent and the asphalt fire-retardant,which reduced the surface polarity of the asphalt fire retardant.The optimum silane coupling agent dosage was 0.95% of the asphalt fire retardant.The surface modification improved the thermal stability,dispersibility and lipophilicity of the asphalt fire retardant,which enhanced the compatibility between asphalt fire retardant and asphalt.     

涂硅烷偶联剂的新老混凝土修补界面层的特征

用KH-570硅烷偶联剂溶液，分别涂抹花岗岩石板和老砂浆表面，再修补新砂浆，结果显示界面层拉拔强度显著提高。初步探讨作用机理，并观察细观结构。结果表明，适量浓度的偶联剂不仅可能使界面层中产生了化学力，而且可显著改善修补界面层的细观结构，从而使宏观力学性能大幅提高。     

多孔安山岩在沥青路面中的应用研究

采用沥青浸渍集料、浸渍集料混合料、浸渍沥青混合料3种不同的沥青浸渍法和计算法分别确定沥青混合料的最大理论相对密度,并进行配合比设计,确定最佳油石比。对比分析了沥青混合料的各项路用性能,对未掺加抗剥落剂、掺加液体抗剥落剂和掺加消石灰的安山岩沥青混合料,分别进行了常规水稳定性能试验和汉堡车辙试验。结果表明:较之计算法,采用沥青浸渍法确定安山岩沥青混合料的最大理论相对密度进行配合比设计得到的沥青混合料各项路用性能更优;汉堡车辙试验可以很好地评价沥青混合料的水稳定性能,对于多孔安山岩,掺加消石灰为提高沥青混合料水稳定性能的最佳措施。     

Improvement of the FRP sheet bonded to concrete substrate by silane coupling agent

We experimentally studied the fine lightweight aggregate with the particle size range of 3.15-4.75 mm used as functional bridge between FRP sheet and concrete substrate. However, problems would appear and how to deal with the interfacial transition zone (ITZ) and make it stronger is the key point for this concept. Considering that silane coupling agent (SCA) can provide a better bond on a silicon-containing material surface, it was introduced as a modifying material to further improve the bond quality of the ITZ between lightweight aggregate and cement paste. Results indicated that the water absorptivity of lightweight aggregate can be controlled by SCA solutions, and the pull-off bond strength, mechanical strength, and microhardness were increased, which was attributed to the optimized microstructure under the condition of an appropriate concentration of SCA.     

高温下橡胶沥青胶浆特性及矿料级配优化分析

为改善橡胶沥青混合料的高温性能,提出以橡胶沥青胶浆和矿料级配为主要研究对象的优化思路。通过室内试验,首先研究粉胶比对橡胶沥青胶浆抗车辙因子和相位角的影响;然后结合橡胶沥青的特异性,对其橡胶沥青混合料的矿料级配进行选择和调整,将动稳定度和相对变形作为混合料高温性能评价指标,得出优化后的矿料级配。研究结果表明,提高橡胶沥青混合料高温稳定性的措施有：适当调整粉胶比,控制在1．2左右为宜;以水泥取代矿粉作为混合料的填料;以传统SMA级配为基础,对混合料级配作出调整,适当降低填料比例,能够实现橡胶沥青混合料高温稳定性的优化。     

热拌沥青混合料筛分

用由马歇尔设计法得到AC 13与AC 20的沥青混合料,搅拌后将混合料依次通过孔径为16 mm、13.2 mm、4.75 mm的方孔筛进行筛分;对筛分得到的四档沥青混合料按照一定比例进行重新分配得到新的AC 13（n）与AC 20（n）.通过燃烧法试验测定AC 13（n）与AC 20（n）的沥青含量及其矿料级配曲线.分别对比AC 13（n）、AC 20（n）与AC 13、AC 20的沥青含量和矿料级配曲线变化情况,结果表明:通过对热拌沥青混合料筛分得到的沥青混合料,在沥青含量和矿料级配曲线方面均符合规范规定的范围,且偏离最初的设计很小,因此,热拌沥青混合料的筛分是可行的.     

高弹性沥青及其混合料性能的试验研究

对高弹性沥青与SBS改性沥青、70#沥青的性能进行对比检测,着重进行60℃动力粘度和动态剪切试验以评价沥青胶结料的高温性能,并以车辙因子G＊/sinδ评价三种沥青的抗永久变形能力。对采用这三种沥青的AC-20型混合科的高温稳定性、水稳性、低温抗裂性能进行对比试验研究。结果表明,高弹性沥青的动力粘度、车辙因子远高于其他沥青胶结料,能够大幅提高混合料的高温性能,而且对抗水损坏、抗开裂等其他路用性能也有一定改善。