轻质环氧沥青混合料性能试验研究

选取碎石型和圆型两种类型陶粒,对其主要性能指标进行测试,然后对以不同质量替代率替代玄武岩集料的碎石型陶粒和圆型陶粒轻质环氧沥青混合料使用性能进行了研究,通过强度、抗车辙性能、水稳定性试验,确定了陶粒种类和替代率对轻质环氧沥青混合料性能的影响程度,推荐替代率为70%(质量分数)的圆型陶粒轻质环氧沥青混合料作为超长跨径桥梁和特殊结构桥梁(如开启桥等)钢桥面铺装的材料.     

轻质集料在桥面铺装中的室内试验研究

研究了轻质集料的配合比及掺量对环氧沥青混合料强度、车辙和水敏感性的影响。对采用不同形状和比例的轻质集料不同类别的轻质环氧沥青混合料进行了设计和试验。结果表明,当增加混合料中轻质集料的比例时,所需的沥青含量也提高。因此,有效环氧的体积增加,从而会对这些混合料的强度和稳定性造成显著影响,增加所采用的轻质集料的比例使混合料的抗开裂和抗车辙性能均得到提高。无论采用何种类型的轻质集料(圆形或碎石形),提高轻质集料的比例并不会对环氧沥青混合料的水稳定性造成太大影响。     

不同粗集料与沥青粘附性试验研究

采用改进的水煮法,研究了石灰岩、玄武岩集料与沥青的粘附性,并通过微观特征,分析了三者的粘附性机理,研究表明:石灰岩集料呈现较强的碱性,纹理结构不规则,其与沥青的粘附性优于玄武岩集料。     

集料三维形貌特征对粘附性影响研究

为定量分析不同岩性集料形貌特征及其对沥青与集料这2种材料粘附性的影响,首先通过非接触式光学三维扫描技术获取集料颗粒表面的特征点云数据,采用三维粗糙度系数JRC3D参数定量表征集料的三维形貌特征;其次,改进粗集料与沥青的粘附性试验流程与评价标准,定量评价集料表面沥青膜在水煮条件下的剥落程度;最后,基于试验结果分析了集料的三维形貌特征对粘附作用的影响,对配伍原则提出建议。结果表明:JRC3D可作为路用岩石类集料表面三维粗糙度的评价指标;集料与沥青在接触时产生的粘附性受物理及化学吸附性能影响;其中物理吸附作用相对较弱,化学吸附相对较强;玄武岩宜搭配胶质含量较高的沥青,石灰岩宜搭配沥青质含量较低的沥青使用。     

粗集料微观形貌对集料—沥青粘附性能的影响

集料的性能特征于沥青混凝土的工程性能产生直接影响,但以往开展的大多数研究主要考虑了集料的吸水率、密度、强度等常规特征,少有研究基于集料的微观特征开展.该研究考察了粗集料微观形貌特征对集料与沥青粘附性能的影响.首先采用洛杉矶磨耗仪制备表面微观形貌存在显著区别的三种玄武岩粗集料,然后通过水煮试验和冻融循环试验分析了集料表面...     

国产环氧沥青混合料抗剪性能试验研究

选取国内研发的7610型环氧沥青为结合料,以最大公称粒径为16 mm的玄武岩为集料,利用单轴贯入试验对不同级配组成的环氧沥青混合料抗剪性能进行了试验研究,并采用正交试验法对不同沥青材料混合料的抗剪性能进行了对比.结果表明,环氧沥青混合料的抗剪性能远优于一般的沥青混合料,对其影响程度较大的因素主要是油石比和4.75 mm...     

玄武岩纤维沥青碎石封层黏结性能及评价

针对现有沥青碎石封层黏结不足、低温开裂等一系列问题,将一定量玄武岩纤维掺入沥青碎石封层中,制备了不同类型玄武岩纤维沥青碎石封层.通过板冲击试验、黏结拉拔试验和抗剪切试验,系统分析了玄武岩纤维掺量、长度和乳化沥青掺量对沥青碎石封层黏结性能的影响,并引入混合型多指标灰靶决策方法,对比评价玄武岩纤维沥青碎石封层综合黏结性能,进一步确定各材料的合理掺量,以提高玄武岩纤维沥青碎石封层的黏结性能及使用品质.结果表明:与普通沥青碎石封层相比,玄武岩纤维沥青碎石封层的脱石率降低11.0%～30.5%,层间拉拔强度、层间抗剪强度分别提高11.7%～16.3%和9.7%～22.4%.综合考虑路用性能和经济效益,玄武岩纤维沥青碎石封层中乳化沥青最佳掺量为1.6kg/m~2,玄武岩纤维最佳掺量为80g/m~2.     

钢渣和镁渣对沿海环境下沥青-集料粘附性的影响研究

通过水煮法试验、盐水浸泡试验和盐雾干湿循环试验等研究了钢渣微粉和镁渣微粉2种固体废弃物材料作为抗剥落剂对沥青-集料粘附性的影响，并采用FT-IR光谱和XRD对沥青胶浆和水化产物进行了分析。结果表明：钢渣微粉和镁渣微粉能与沥青发生化学反应；微粉加入沥青-集料体系中能有效提高粘附性和抗高盐高湿环境的能力；钢渣、镁渣的水化产物能改善沥青与酸性集料的界面性能。     

环氧沥青混凝土桥面薄层铺装性能研究

为了研究环氧沥青混凝土在薄层铺装中的性能优势,通过马歇尔试验、浸水马歇尔试验、车辙实验、弯曲试验、劈裂试验,分析比较了环氧沥青混凝土与SBS改性沥青混凝土、沥青玛脂碎石SMA的路用性能。研究结果表明:环氧沥青混凝土桥面薄层铺装路用性能优于当前普遍采用的SBS改性沥青混凝土和沥青玛脂碎石SMA,是一种良好的桥面铺装材料。     

考虑集料-胶浆粘附性能的钢渣沥青混凝土体积稳定性改善研究

采用XRD分析了钢渣的矿物相特征以调整沥青胶浆的组成来增强钢渣-沥青胶浆粘附性,利用沥青胶浆包裹的钢渣集料颗粒进行水煮试验以分析钢渣-胶浆粘附作用的强弱,并开展了钢渣沥青混凝土浸水膨胀试验以确定其体积稳定性水平.试验结果表明采用钢渣粉替代传统的石灰石矿粉与沥青制备而成的胶浆与钢渣集料具有优良的粘附性能,可显著提高钢渣沥...     

聚丙烯-玄武岩混杂纤维对陶粒混凝土力学性能的影响

对掺加聚丙烯-玄武岩混杂纤维的陶粒混凝土进行了抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度试验,得到了混杂纤维对陶粒混凝土力学性能的影响规律。结果表明:混杂纤维掺量为0.2%时,陶粒混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度提升幅度最大,分别较基准组提高了11.21%、30.73%、15.26%,但掺量过大时陶粒混凝土的力学性能会下降,甚至出现负效应;聚丙烯纤维与玄武岩纤维的混杂比为2∶1时,其对陶粒混凝土的增强效果较好;混杂纤维能增强陶粒混凝土的韧性,对抗折强度和抗拉强度提升效果明显,对抗压强度提升效果较小。     

纤维沥青胶浆性能初探

针对玄武岩纤维的优良特性,进行沥青胶结料和玄武岩纤维之间的作用研究。研究结果表明:不同玄武岩纤维掺量下,胶浆的针入度随着纤维掺量的增加而减小,随着温度的升高而增大;针入度指数随纤维掺量的增加而增大,沥青胶浆的感温性得到改善;胶浆的软化点随纤维掺量的增加而减小,在纤维掺量为4%时,接近高粘沥青的软化点水平;从纤维胶浆的延度试验可得,胶浆的延度随纤维掺量的增加而减小。     

钢桥面铺装用环氧沥青混合料低温断裂性能

测试了钢桥面铺装用环氧沥青结合料-30～20℃的动态热机械性能(DMA),并用扫描电镜(SEM)观察了拉伸试件的断口;采用单边切口小梁试件进行了-20,-10,0,10℃的混合料断裂性能试验.结果表明:交联度为58.4%,67.3%,71.4%,75.3%的4种环氧沥青混合料断裂韧度随着温度的提高而降低,断裂能随着温度提高而增大;高交联度混合料的断裂韧度和断裂能变化幅度小,低交联度混合料的断裂韧度和断裂能变化幅度大.4种交联度环氧沥青混合料的断裂韧度、断裂能与结合料动态模量或交联度、温度具有较好相关性.断口扫描电镜照片表明,低交联度的环氧沥青交联网络撕裂后会形成凹凸不平的表面,有利于受力时吸收更多的能量,从而使体系具有更大的抗开裂能力.     

环氧沥青混凝土在工程实践中的应用

通过对环氧沥青混凝土各方面力学性能的试验研究发现,环氧沥青混凝土具有优良的力学性能而且在低温条件下仍具有很好的变形能力,其强度是普通沥青混凝土或其他桥面铺装用的沥青混合料(SMA、浇注式沥青混凝土)的7~8倍,其温度变形系数接近钢板。因此,环氧沥青混凝土作为钢桥面铺装材料较之其他种类材料具有很大的优越性。     

盐冻融和重复荷载作用下沥青混凝土开裂的细观分析

选用普通沥青混凝土、玄武岩纤维沥青混凝土、SBS改性沥青混凝土、玄武岩纤维+SBS改性沥青混凝土为研究样本,采用数字图像相关(DIC)技术,从细观角度对重复荷载作用下4种沥青混凝土小梁试件进行全局位移、应变测量,并对其裂缝发展进行时间及空间上的分析;以融雪剂(盐溶液)冻融循环作用下裂纹稳定发展阶段的应变集中速率为指标,采用正交试验极差分析和方差分析,研究玄武岩纤维、冻融循环次数、盐溶液(NaCl、CH3 COOK、CaCl2)对沥青混凝土小梁试件应变集中速率的影响.结果 表明:玄武岩纤维沥青混凝土的寿命与应变集中程度有很大关联;SBS改性剂与玄武岩纤维的加强方式有互补性;在相同盐冻融循环条件下,玄武岩纤维的加入可以减小沥青混凝土的应变集中速率;盐溶液对沥青混凝土应变集中速率的影响大小依次为CaCl2、NaCl、CH3 COOK;盐冻融的主要作用方式依旧是冰冻结晶刺入.     

抗车辙剂与玄武岩纤维复合改性沥青混合料及性能研究

将玄武岩纤维与抗车辙剂RA进行复配,对沥青混合料进行改性。分析了抗车辙剂和玄武岩纤维掺量对复合改性沥青混合料高低温性能、水稳定性和抗疲劳性能的影响,并与5%SBS改性沥青混合料进行对比。结果表明,掺加抗车辙剂RA能显著改善沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,掺加玄武岩纤维能大幅度提高抗车辙剂RA改性沥青混合料的低温抗裂性能和抗疲劳耐久性能。推荐采用0.4%RA与0.35%玄武岩纤维复配方案,该复合改性沥青混合料的力学性能、路用性能与抗疲劳耐久性能优于5%SBS改性沥青混合料。     

基于IR光谱法解析环氧树脂改性沥青老化机理

红外光谱图与物质的结构有着十分严格的对应关系,可用于研究沥青在使用过程中的化学组成变化。通过对基质沥青、老化沥青和环氧树脂改性老化沥青的红外光谱对比分析,解析了沥青的老化机理和环氧树脂对沥青老化的抑制作用。     

相变储能混凝土制备的前期研究

本文首先配制出癸酸-月桂酸二元复合相变材料,然后用超轻陶粒作为载体吸入相变材料并用环氧树脂进行表面封装,从而制得制备相变储能混凝土的相变骨料。研究表明：当癸酸含量为40％时,复合相变材料的相变温度为25．13℃,相变潜热为101．9J／g;真空条件下超轻陶粒对相变材料的吸入量为48％;复合相变材料与超轻陶粒的相容性良好;环氧树脂作为封装材料能防止相变材料在相变循环时的渗漏。     

混杂纤维轻骨料混凝土力学性能试验研究

针对当前高层建筑物中普通混凝土自重大,而轻骨料混凝土强度较普通混凝土低的现状,以不同玄武岩纤维体积率(V_b)、聚丙烯纤维体积率(V_p)和陶粒代取代率(R_c)为影响因素,利用正交试验法设计了9组混杂纤维轻骨料混凝土(HF-LWC),进行了抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度试验,并基于试验结果建立了强度预测模型。结果表明:三种因素对抗折强度的提升幅度大于对抗压强度和劈裂抗拉强度的提升幅度,最大增幅为45.23%;随着V_b的增加,HF-LWC的强度逐渐增大,且V_b对HF-LWC强度的影响最显著;当V_b为0.2%、V_p为0.1%、R_c为10%时,HF-LWC强度最佳;拟合得出的HF-LWC抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度模型的精度较高。