用多轮车辙试验评价沥青混合料的高温性能

室内成型的沥青混合料与实际路面差异较大,直接对实际路面的混合料芯样进行试验是验证路面抗车辙能力的可行途径。本文采用多轮车辙仪（RLWT）对马歇尔试件或路面芯样进行高温条件下（60℃）的车辙试验,评价混合料的抗车辙性能：并分析了沥青性能、混合料级配和压实度等内部因素对混合料高温抗车辙性能的影响。研究表明,相同试验条件下,沥青类型对试件的RLWT辙槽深度影响最大：混合料的级配是影响RLWT试验结果的重要因素之一,本研究中C型混合料试件的辙槽深度与RN明显小于F型试件：试件的压实度对RLWT试验影响较大。相同条件下击实75次试件的辙槽深度明显小于击实50的试件,且不同压实状态的试件具有相似的辙槽深度发展曲线。     

基于流变学和分子动力学的环氧沥青高温性能研究

为研究环氧沥青的高温性能,制备了环氧树脂掺量不同的改性沥青进行动态剪切流变试验并探究了固化时间对环氧沥青流变性能的影响。结果表明,随着环氧树脂含量的增加及固化时间的延长,沥青的复数剪切模量G^*和车辙因子G^*/sinδ增大,相位角δ和蠕变变形量减小,这表明环氧树脂改性使沥青的刚性明显增强,有利于提高其抗车辙性能。基于分子动力学模拟了环氧沥青的流变行为,通过对内聚能密度(CED)、自由体积分数(FFV)和均方位移(MSD)的分析,揭示了环氧树脂改善沥青高温稳定性的内在机理。从宏观和分子尺度研究了环氧沥青的高温性能,为丰富环氧沥青材料的研究方法和评价手段提供了新的思路。     

试论沥青混凝土路面车辙的产生与控制

沥青混凝土路面不仅行车平稳、噪声低,而且养护方便、维修简单,因而获得了广泛应用。但沥青混凝土路面的车辙问题较为突出,引起了业内业外人士的普遍关注。本文首先分析了沥青混凝土路面车辙产生的原因,进而提出了相应的控制措施,旨在减轻沥青混凝土路面的车辙所带来的不利影响。     

矿粉性能及其对浇注式沥青胶浆高温性能的影响分析

浇注式沥青混合料的矿粉含量较高,0.075 mm筛孔通过率为20%～30%,为满足混合料施工流动性而确定矿粉用量后,可提高其高温稳定性的措施除了沥青结合料,主要取决于矿粉的质量。通过六种矿粉样本的性能测试,并与浇注式沥青混合料常用的聚合物复合改性沥青配制沥青胶浆,进行200℃旋转黏度及60～95℃的动态剪切流变试验。基于随机森林法,对与沥青胶浆性能相关的矿粉关键性能指标影响程度进行分析,并建立两者之间的相关性,最后采用遗传算法,确定了沥青胶浆性能在较优条件下的沥青和矿粉关键指标组合取值范围。结果表明,同为石灰岩磨制的矿粉,化学组成差异较大,其塑性指数、细度及比表面积有一定的相关性,并与SiO₂含量成为矿粉性能的四项关键指标,其中比表面积对沥青胶浆的车辙因子及黏度影响最大;当聚合物复合改性沥青的指标软化点为113～117℃、针入度为20.3～21(0.1 mm)、黏度为87 3.9～893.7 MPa·s时,矿粉的比表面积控制在1.7～1.8 m²/g、细度D50控制在10～12μm、塑性指数控制在2.6～5、SiO₂含量...     

相变调温材料对沥青及沥青混合料高温性能及控温性能的影响探究

通过原位界面水解-聚合法制备出相变调温材料(PCMs),对其进行差示量热(DSC)和热重(TG)热性能测试,再将其掺入到70#基质沥青中,研究不同掺量的相变调温材料对沥青常规指标、高温流变性能的影响;最后分析比较了AC-16与SAC16两种不同级配的相变沥青混合料的高温稳定性与调温性能。结果表明:制备的相变调温材料具有适宜的相变温度与较高的相变焓,且热稳定性良好,可用于沥青工程中;相变调温材料的掺入可改善基质沥青的高温性能,但对低温性能有着不利影响,且随相变材料掺量的增大,相变沥青的高温抗车辙性能显著提升;级配类型对相变沥青混合料的高温稳定性有着重要影响,因此在实际应用中,在考虑相变调温材料对沥青混合料起到调温作用的同时,还要考虑级配类型对其物理性能的影响。     

沥青混合料汉堡车辙试验评价研究综述

为规范使用汉堡车辙试验(Hamburg wheel-track device,HWTD)评价沥青混合料的高温抗车辙性能和水稳性能,科学地指导试验操作程序、相关数据处理和评价指标计算等,总结和探讨了HWTD相关的试验条件、圆柱型试件影响因素、车辙深度预测模型、点位选取原则、评价指标的获取与计算方法等的现状和存在的问题,并展望了进一步的研究方向。研究结果表明,试验条件直接影响着混合料的性能评价,其试验温度、评价标准和荷载作用次数等的确定与选取应充分考虑沥青等级和环境气候的差异;并基于圆柱型试件拼接缝对混合料受力特性和车辙深度点位选取的影响,提出了相应的改善措施。相关评价指标计算模型的引入弥补了现有个别评价指标求取不明确的缺陷,为混合料性能的科学评价和区分提供指导,也为我国相关HWTD规范的制定奠定基础。     

沥青稳定柔性基层的抗车辙性能

在对沥青稳定柔性基层材料性能研究的基础上,通过室内试验、铺筑试验路和理论分析对沥青稳定柔性基层的抗四辙性能进行了系统的研究,为沥青稳定碎石基层在我国的应用积累新的技术资料,可供沥青稳定碎石基层设计及施工参考.     

老化对泡沫温拌沥青混合料性能的影响

为研究老化对泡沫温拌沥青混合料性能的影响,采用体积指标法确定泡沫温拌Sup-20混合料的适宜成型温度,分别对不同老化时间下的泡沫温拌沥青混合料的体积指标以及原样混合料、短期老化后和长期老化后的热拌沥青混合料和泡沫温拌沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能进行研究。结果表明:泡沫温拌Sup-20混合料适宜的压实温度为110℃左右,拌和温度为125℃左右。泡沫温拌Sup-20混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性能均稍弱于相应的热拌沥青混合料,并且泡沫温拌Sup-20混合料的路用性能衰减程度大于热拌混合料,其抗老化性能弱于热拌混合料。     

基于凝胶渗透色谱分析的天然沥青高温性能机理

为明确理解天然沥青改性沥青分子量分布特征与沥青宏观技术性能之间的联系,采用凝胶色谱方法分析不同掺量天然沥青改性沥青的重均分子量、数均分子量、峰值分子量和分散系数等分子量分布特征。开展室内针入度、软化点,粘度和旋转薄膜烘箱老化等实验评价天然沥青改性沥青的路用性能特性。实验结果表明,天然沥青的掺入使改性沥青的分子量在较小分子量M1 000范围内减小;在中等分子量范围内(1 000~6 000)增加明显。重均分子量与M4 000的小分子量组分含量与针入度、软化点和粘度具有良好的线性关系。随着天然沥青掺量的增加,改性沥青的重均分子量和数均分子量逐渐增大,宏观上体现为沥青的高温稳定性得到改善。     

盐分对橡胶沥青及橡胶沥青混合料高温性能的影响

为研究盐分对橡胶沥青胶结料及橡胶沥青混合料高温性能的影响,将橡胶沥青试件在不同浓度的盐水中浸泡不同的时间。通过软化点、fail temperature和蠕变劲度的粘性成分Gv3个不同指标来评价盐分对橡胶沥青高温性能的影响,通过车辙实验评价盐分对橡胶沥青混合料高温性能的影响。结果表明,3个指标均升高,说明经过盐水浸泡之后的橡胶沥青高温性能都有所提升,盐分条件的存在没有对橡胶沥青胶结料的高温性能造成不利影响。在相同浸泡时间7 d的条件下,随着盐分浓度的增加,软化点、fail temperature和Gv值总体上呈现先增大后减小趋势,升高最大值均出现在盐分浓度为3%时,说明橡胶沥青的高温性能先升高后降低,在3%盐分浓度时达到最佳;在相同浸泡盐分浓度3%的条件下,随着浸泡时间的增加,3个指标呈升高趋势,说明橡胶沥青胶结料的高温性能得到提升。在4种不同浓度的盐水中浸泡后,橡胶沥青混合料的动稳定度值出现了不同程度的降低,混合料高温抗车辙能力变差。     

柔性基层沥青路面车辙性能的影响因素

为解决柔性基层沥青路面车辙问题,采用室内试验和数值模拟对柔性基层沥青路面车辙性能的影响因素进行了研究。结果表明,空隙率是影响柔性基层沥青混合料抗车辙能力最关键的因素,宜为4%左右;级配形成骨架嵌挤结构能明显提高柔性基层混和料的抗车辙能力,但级配不宜太粗;对SBS改性沥青,可根据基质沥青的高温性能指标来选择改性沥青;温度、荷载、行车速度对柔性基层沥青路面车辙性能有显著影响。     

TLA掺量对湖沥青改性沥青高、低温性能的影响

为研究不同TLA掺量对湖沥青改性沥青高温、低温性能的影响,对TLA掺量为15%、25%、35%的湖沥青改性沥青分别采用动态剪切流变试验、蠕变及蠕变恢复试验来研究其高温性能;采用延度试验和BBR试验研究其低温性能。试验结果表明:老化前的湖沥青改性沥青以及RTFO老化后的湖沥青改性沥青的车辙因子G*/Sinδ值和破坏温度(fail temperature)都得到较大的提高,TLA掺量为35%比掺量为15%的湖沥青改性沥青的PG分级至少提高一个高温等级;随着TLA掺量的增加,湖沥青改性沥青的零剪切粘度逐渐变大,高温性能得到显著改善;但是湖沥青改性沥青的延度值和蠕变速率m却在减小,蠕变劲度s值在不断增大,表明TLA的加入对其低温性能是不利的。综合考虑高温、低温性能,建议TLA的合理掺量控制在25%~35%之间。     

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。     

基于力学流变特性的高模量沥青老化性能研究

为更加深入了解高模量沥青老化后动态流变特性,选取3种常用高模量沥青进行旋转薄膜烘箱老化(RTFOT)和压力老化(PAV),利用动态剪切流变(DSR)和低温蠕变(BBR)试验对不同老化状态沥青进行应变扫描、黏弹性累计变形及低温蠕变分析。结果表明:力学流变参数G′、tanδ和延迟弹性恢复指标εp/εL能精确反映高模量沥青老化前后力学性能,低温蠕变感温性指标AlgS、Algm与温度具有较好相关性,且老化降低了高模量沥青低温感温性;对于抗老化性能,基于不同力学流变评价指标的分析结果有差异,低温指标与中、高温指标反应的耐老化性相反。总之,对高模量沥青的抗老化性能分析,建议选择合理试验参数,结合主导因素指标进行综合评价。     

RAP掺量对泡沫温拌再生沥青混合料路用性能的影响

为探求RAP掺量对泡沫温拌沥青混合料路用性能的影响,以AC-20型泡沫温拌再生沥青混合料进行配合比设计,成型RAP掺量分别为20%、30%、50%、60%和80%的马歇尔试件。分别利用车辙试验、低温小梁弯曲试验、冻融劈裂试验来评价其高温性能、低温性能和抗水损害性能。试验结果表明:随着RAP掺量的增加,泡沫温拌再生沥青混合料的高温性能不断提高,而其低温性能和抗水损害性能不断变差,当RAP掺量大于50%时,泡沫温拌再生沥青混合料的低温性能和抗水损害性能已不再满足规范要求。综合考虑混合料的路用性能,确定RAP在泡沫温拌再生沥青混合料中的最佳掺量为40%,供生产及控制时参考。     

热透波材料技术研究进展

热透波材料技术是高超声速飞行器实现通讯与精确导航的关键技术,文章从热透波材料体系、热透波材料热电行为和高温电性能测试技术等方面对热透波材料及其相关技术的发展现状进行了简要介绍。在材料体系方面,石英陶瓷及二氧化硅基复合材料是目前应用的主要材料品种,多孔氮化物陶瓷及陶瓷基复合材料是未来发展的重要方向。在热电行为研究方面,对典型氧化物、氮化物、氮氧化物材料热电行为规律及杂质离子对材料热电行为的影响等方面的研究获得重要进展,并获得试验验证。在高温电性能测试方面,近年来突破了1 600℃高温宽频测试关键技术,并获得了氧化硅熔融态介电性能实测数据,国外和国内已实现8 MW/m2热透波实时测试。     

氮化物陶瓷系高温透波材料的研究进展

综述了氮化物系陶瓷透波材料的国内外研究现状,重点介绍了各种氮化物陶瓷材料的力学、电学和热物理性能,并比较了其优缺点,展望了高速导弹天线罩用氮化物系高温透波材料的研究重点和发展方向。     

基于DMA方法的玻璃态转变温度与沥青混合料低温性能研究

为进一步探究沥青与沥青混合料玻璃态转变温度与沥青混合料低温性能的相关性,以交通运输部公路科学研究院足尺环道(RIOHTrack)为依托,采用动态力学分析仪在弯拉受力模式下用沥青和沥青混合料试件进行温度扫描试验,通过函数拟合确定材料的玻璃态转变温度,进而比较不同定义方式下材料的玻璃态转变温度的变化趋势,探究沥青与沥青混合料相态转变温度的相关性。最后通过与低温弯曲小梁试验的实验结果的相关性和灰关联度分析,讨论利用沥青与沥青混合料的玻璃态转变温度评价沥青混合料低温性能的可行性。结果表明:(1)对于同一种材料,不同的玻璃态转变温度定义下获得的玻璃态转变温度之间存在良好的相关性;(2)在相同级配和相同试验条件下,沥青是影响沥青混合料玻璃态转变温度的主要因素;(3)在弯拉受力模式下沥青与沥青混合料的玻璃态转变温度与材料的低温性能相关性良好,但通过灰关联度分析发现采用沥青混合料的玻璃态转变温度评价混合料的低温性能更加合理。     

耐低温氟醚橡胶结构和基本物理性能研究

研究了耐低温氟醚橡胶的结构特征和基本物性，结果表明；＾１９Ｆ核磁共振谱中２０－３０×１０＾－６处化学位移是醚键的特征，－８×１０＾－６和－２×１０＾－６是－ＣＮ基团的指纹峰；Ｖ ＧＬＴ和СКХ－２６０МПАН耐高温老化性能不低于Ｆ２４６氟橡胶，但低温性能能远优于Ｆ２４６，二者均可满足－５０℃低温使用要求而且СКХ－２６０МПАН可以在更低温度下保持柔顺性。