木质素纤维改善再生沥青混合料的路用性能研究

为了改善再生沥青混合料的路用性能,选用木质素纤维对其进行改性,研究了不同木质素纤维掺量对再生沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性能的影响规律。研究表明;随着RAP旧料、木质素纤维掺量的增加,再生沥青混合料的动稳定度均逐渐增大;再生沥青混合料破坏应变、浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均随着RAP掺量的增加逐渐降低;随着木质素纤维掺量的增加,再生沥青混合料破坏应变、浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均逐渐增大,掺入木质素纤维能改善再生沥青混合料的低温抗裂性能及水稳定性能。综合各项路用性能可知,2%掺量的木质素纤维能使再生沥青混合料的RAP旧料掺量达到30%。     

低温地区木质素纤维浇注式沥青混合料的低温性能研究

针对目前低温地区钢桥面铺装浇注式沥青混合料低温性能关注较少的问题,采用低温劈裂、低温弯曲蠕变、低温小梁弯曲等试验方法,系统研究了不同掺量木质素纤维浇注式沥青混合料的低温性能。研究结果表明：随着温度的降低,木质素纤维浇注式沥青混合料的劈裂强度呈先增后减变化,极限应变和弯曲蠕变柔量均逐渐减小,而劲度模量则逐渐增大;随着木质素纤维掺量的增加,浇注式沥青混合料的劈裂强度、极限应变及弯曲蠕变柔量均呈先增后减变化,而劲度模量则呈先减后增变化;适量的木质素纤维有利于改善浇注式沥青混合料的低温稳定性能,而木质素纤维过量则会削弱其低温稳定性能,木质素纤维的适宜掺量为4%。     

桥面铺装玄武岩纤维橡胶复合改性沥青混合料的路用性能研究

通过将不同掺量的玄武岩纤维和橡胶颗粒进行单掺、复掺制备AC-20级配桥面铺装沥青混合料,采用高温车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,对玄武岩纤维橡胶复合改性沥青混合料的路用性能展开综合考察,研究结果表明：玄武岩纤维能够明显改善沥青混合料的高温抗车辙变形性,而橡胶能够有效增强沥青混合料的低温抗裂性与水稳定性;将玄武岩纤维和橡胶进行复掺可综合提升沥青混合料的路用性能,推荐采用掺量为4%的玄武岩纤维和3%的橡胶颗粒复合改性,有利于提升桥面铺装沥青混合料的服役质量及使用性能。     

不同纤维改性沥青混合料的水稳性试验研究

为减小水对沥青路面性能不利影响,采用木质素纤维、聚丙烯腈纤维和聚酯纤维分别改性沥青混合料,通过室内浸水马歇尔试验、浸水飞散试验和冻融劈裂试验,研究纤维类型及掺量对沥青混合料水稳定性影响规律。结果表明,聚丙烯腈纤维改性沥青混合料水稳定性最优,聚酯纤维改性沥青混合料次之;随纤维掺量增加,木质素纤维改性沥青混合料残留稳定度降低较显著,木质素纤维掺量增加0.1%,沥青混合料残留稳定度、浸水飞散损失、冻融劈裂抗拉强度比约降低3.5%、10.2%、3.2%;聚酯纤维和聚丙烯腈纤维对沥青混合料水稳定性影响规律基本一致。建议纤维选用聚丙烯腈纤维,最优掺量为0.1%。     

TLA与木质素纤维复合改性高模量沥青混凝土性能研究

为了改善高模量沥青混凝土的性能,采用TLA与木质素纤维进行复配设计高模量沥青混凝土,对TLA与木质素纤维复合改性高模量沥青混凝土的路用性能及疲劳耐久性展开综合考察。结果表明：单掺木质素纤维改性能够一定程度增强高模量沥青混凝土的路用性能及耐久性能;随着TLA掺量的增加,复合改性高模量沥青混凝土的高温车辙变形量与疲劳车辙变形量指标呈先减小后增大变化,而其它指标则均呈先增大后减小变化,适量TLA与木质素纤维复合改性能够增强高模量沥青混凝土的路用性能及耐久性能;掺入过量TLA会增加沥青的黏性与脆性,不利于高模量沥青混凝土路用性能及耐久性能的提升;采用适量的TLA与木质素纤维复掺,可综合提升高模量沥青混凝土的性能,推荐最佳复掺组合为30%TLA+6%木质素纤维。     

水镁石纤维沥青混合料路用性能研究

在沥青混合料中加入了水镁石纤维,借助于马歇尔试验可以知道水镁石纤维加入的最佳量,算出最佳的油石比,确定最佳纤维长度。为了对混合料的路用情况进行评价,使用车辙和浸水马歇尔实验对级配是AC-13的沥青混合料的路用性能做出了试验。结果表明:当纤维掺入量为0.4%,掺入长度为1～5 mm时,沥青混合料各方面的性能最好。和没有加入纤维的沥青混合料来比较,高温情况下的稳定性提高了26%,低温稳定性约提升了25%,水稳定性也有一定的提升。     

多聚磷酸复合改性沥青混合料路用性能

多聚磷酸(PPA)分别与SBS、橡胶粉进行复配,研究PPA对聚合物改性沥青混合料性能的影响。结果表明,PPA与SBS复配后,混合料动稳定度是SBS改性沥青1.61倍,且在不同加载应变下,疲劳寿命均高出10 000次以上。PPA与橡胶粉复配后,混合料动稳定度是SBS改性沥青的1.27倍,其低温抗裂性、水稳定性和抗疲劳能力略高于SBS改性沥青混合料。PPA的加入削弱了混合料抗低温能力,但PPA/SBS以及PPA/橡胶粉复配改性沥青混合料在合适的掺量下,其在低温条件下抗开裂能力和抗水损害能力仍然满足规范要求,具有良好的路用性能。     

多聚磷酸复合改性沥青混合料路用性能

多聚磷酸(PPA)分别与SBS、橡胶粉进行复配,研究PPA对聚合物改性沥青混合料性能的影响.结果表明,PPA与SBS复配后,混合料动稳定度是SBS改性沥青1.61倍,且在不同加载应变下,疲劳寿命均高出10000次以上.PPA与橡胶粉复配后,混合料动稳定度是SBS改性沥青的1.27倍,其低温抗裂性、水稳定性和抗疲劳能力略...     

木质素对沥青老化特性影响的分子动力学研究

沥青的热氧老化导致其极易变硬变脆,从而引起沥青材料的开裂和防水性能降低.掺加木质素是一种潜在的沥青抗老化方法.为揭示木质素对沥青老化特性的影响及机理,采用ReaxFF反应力场分子动力学方法对基质沥青和木质素改性沥青的老化行为进行了模拟.对老化体系中总分子数目和C-O、H-O、S-O等化学键数目的统计分析表明,氧气充足时...     

硅藻土与聚酯纤维复合改性沥青混合料的路用性能研究

将硅藻土与聚酯纤维同时掺入AC-13沥青混合料中,采用60℃车辙试验、低温劈裂试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验及四点弯曲疲劳试验,针对不同改性沥青混合料进行路用性能及抗疲劳耐久性能分析,得出以下结论：硅藻土能够增强沥青胶结料与集料的粘结性,而聚酯纤维在沥青混合料中能起到良好的桥接、增韧、阻裂、传递等作用,故掺入硅藻土或聚酯纤维均能改善沥青混合料的路用性能和抗疲劳耐久性能;硅藻土改性沥青混合料的高温抗车辙性能和水稳定性能优于聚酯纤维沥青混合料,但其低温抗裂性能和抗疲劳耐久性能较差;与硅藻土、聚酯纤维单一改性相比,复合改性沥青混合料的各项性能均表现最佳,采用硅藻土与聚酯纤维复合改性可综合提升沥青混合料的服役质量和使用寿命。     

橡胶沥青混合料中橡胶沥青老化程度的表征

通过室内模拟橡胶沥青及橡胶沥青混合料老化的试验方法,研究了不同老化程度下橡胶沥青及橡胶沥青混合料回收沥青的基本性能,建立了橡胶沥青及回收沥青性能关系模型,并对橡胶沥青混合料进行了老化分级。结果表明,橡胶沥青混合料回收沥青的性能与橡胶沥青的真实老化性能存在一定的差异,其中旋转黏度试验值的标准偏差最小,采用旋转黏度多项式模型可由回收沥青的老化性能间接反映橡胶沥青混合料的真实老化程度;根据回收沥青的旋转黏度对橡胶沥青混合料进行老化分级:当旋转黏度不大于2.1 Pa·s时,老化等级为轻度老化;当旋转黏度大于2.1 Pa·s且不大于2.9 Pa·s时,老化等级为中度老化;当旋转黏度大于2.9 Pa·s时,老化等级为重度老化;通过扬冶公路橡胶沥青路面铣刨料中橡胶沥青的实际老化程度验证对应关系模型的拟合效果较好。     

不同老化阶段沥青混合料力学性能变化与调控

为了明确不同老化阶段沥青混合料力学性能的变化规律,通过间接拉伸试验研究了不同老化时期模量、强度的差异指数,并使用不同掺量的抗氧剂对其进行抗老化调控.结果表明:在相同试验温度下,模量对老化的敏感性高于强度,说明老化沥青混合料的破坏可能是因为模量不足而造成的;掺入抗氧剂均能提升老化前后的沥青混合料性能,当掺量为5％时,沥青...     

玄武岩纤维沥青混合料路用性能的研究现状

研究国内外学者对玄武岩纤维沥青混合料路用性能的研究成果,结果表明：纤维在沥青混合料中可以起到加筋、吸附、稳定和增黏的作用,能有效提高沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等综合性能,同时能有效防止反射裂缝的产生。但我国相应的纤维沥青混合料的设计规范尚不完整,还需制定出玄武岩纤维沥青混合料的配合比及玄武岩纤维的最佳掺量等指标。     

PAN纤维增强沥青混合料断裂性能的数值模拟

以聚丙烯腈纤维(PAN纤维)为增强体,沥青混合料为基体,利用ABAQUS软件建立了多种纤维参数下的纤维沥青混合料两相结构有限元模型,并基于扩展有限元方法模拟PAN纤维沥青混合料的劈裂试验过程,由此分析纤维长度、掺量、直径、模量和强度对沥青混合料劈裂强度的影响.结果表明:在纤维掺量为0.1％～0.5％的范围内,有限元模拟...     

镁渣木质素纤维复合抹灰砂浆的性能研究

为有效与充分利用工业废料,改善抹灰砂浆的性能,以水胶比、镁渣掺量、外加剂掺量和木质素纤维掺量为因素,设计正交试验方案L16 (45),试验研究了镁渣木质素纤维复合抹灰砂浆的性能.应用激光粒度仪分析了镁渣的颗粒级配,扫描电镜分析了镁渣的形貌和砂浆的微观结构,正交试验理论分析了各因素的作用规律,及其显著性,最小二乘法建立了抹灰砂浆和易性参数及力学强度的多元非线性回归模型.在试验研究条件下,镁渣、外加剂和木质素纤维能明显改善砂浆的和易性,木质素纤维对砂浆保水性的影响显著,镁渣对砂浆的流动性稍有不利影响;镁渣和木质素纤维对抹灰砂浆的力学强度有增强效应,木质素纤维对砂浆强度的影响不显著,镁渣掺量有较大影响;建立的回归模型显著性高,相关性好.     

不同纤维透水沥青混合料的路用性能影响分析

选择玻璃纤维和玄武岩纤维2种不同纤维透水沥青混合料进行室内试验,并对比分析了不同纤维掺量对沥青混合料路用性能的影响规律。结果表明,2种纤维均可有效增强透水沥青混合料的路用性能,但纤维掺量不宜过大,其中掺入0.2%玻璃纤维的沥青混合料混合料的高温性能、水稳定性能及透水性能更好,而掺入0.3%玄武岩纤维沥青混合料的低温抗裂性能更好,在实际透水沥青混合料制备中应根据施工需求选择纤维种类及合理掺量。     

EVA／木质素复合膜紫外老化及生物降解性能研究

研究了EVA／木质素复合膜在紫外线照射后，拉伸强度及吸水溶胀度变化，并运用红外光谱分析分子结构变化，最后通过堆肥法评价了EVA／木质素复合膜的生物降解性。试验结果表明：木质素含量为10％、20％和35％时照射前后复合膜的吸水溶胀度分别增加了2．21％、1．89％和-0．85％。照射前后木质素含量10％时的复合膜拉伸强度下降趋势大于木质素含量35％。红外分析表明EVA/木质素复合膜中分子中羰基含量增加。紫外照射对复合膜的生物降解性影响不显著，木质素含量为35％时的复合膜二氧化碳累积释放量较木质素含量为10％时高出7．5％，对照聚乙烯膜表明木质素基复合膜有较好生物可降解性。     

混杂废旧纤维对乳化沥青冷再生混合料的性能优化研究

为提高含再生剂乳化沥青冷再生混合料的性能,选用木质素纤维及废旧玻璃纤维作为混杂纤维进行配比优化设计.采用室内车辙试验、低温弯曲试验、间接拉伸模量以及疲劳试验,研究了两种纤维的混杂比例及掺量对乳化沥青冷再生混合料路用性能和力学性能的影响.基于主成分分析方法分析了混杂纤维乳化沥青冷再生混合料的综合性能,并建立了相应的综合得分评价模型.结果 表明,相对于使用单一纤维,混杂纤维的应用进一步提高了乳化沥青冷再生混合料的高温抗车辙能力以及低温抗裂能力,改善了其疲劳性能.此外,纤维的混杂比例因素对乳化沥青冷再生混合料的性能影响占到80.114％,而混杂纤维掺量对其综合性能的影响占到14.002％,定量说明两种纤维的混杂比例对乳化沥青冷再生混合料的综合性能有着更显著影响.推荐混杂纤维掺加量为0.3％,M玻璃纤维∶ M木质素纤维为7∶3时,乳化沥青冷再生混合料的综合性能最佳.     

福塔纤维改善沥青混合料的性能研究

通过对沥青混合料中加入福塔纤维的研究，系统分析了福塔纤维改善沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能及水稳定性，探讨了强度形成机理以及纤维改善路面使用性能的因素，并与普通沥青混凝土进行了对比分析。