ATH/OMMT复合改性沥青阻燃抑烟性能与机理分析

对ATH、OMMT改性沥青的阻燃抑烟性能进行了研究,将ATH、OMMT两种改性剂按照不同配比进行复配,研究了不同配比的复合阻燃剂对沥青常规性能、阻燃抑烟性能的影响,评价了不同配比复合阻燃剂的协同效果,并采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等手段研究了沥青改性前后的微观结构变化,采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)等手段研究了沥青燃烧后的碳层结构及元素组成,探究了ATH/OMMT复合阻燃体系的阻燃机理.结果 表明,单掺OMMT对沥青阻燃抑烟性能的提升非常有限,而单掺ATH虽然能有效提高沥青的阻燃性能但需要的掺量较大.OMMT与ATH间存在良好的协同效果,能够有效提高沥青的阻燃性能和抑烟性能.不同掺量(1％、3％、5％)的OMMT在SBS改性沥青中均形成了剥离型纳米复合材料,在OMMT改性沥青的红外光谱中,1 092 cm-1、1 032 cm-1、517 cm-1、463 cm-1四处特征峰的峰面积指数与沥青中OMMT掺量之间展现出良好的线性关系.在ATH/OMMT复合阻燃抑烟沥青的热解燃烧过程中,ATH受热产生的Al2 O3依附于聚集在沥青表面的OMMT片层上,形成了一种耐火的致密复合阻隔层,可以高效地阻隔沥青燃烧过程中的热量及物质传递,减少了可燃轻质组分的析出量,增加了成碳比例,使得ATH/OMMT复合改性沥青具备良好的阻燃抑烟性能.     

京珠北高速公路SMA混合料抗滑性及影响因素研究

京珠北高速公路途经多雾潮湿的粤北山区，路线纵坡大，长陡坡路段多，超载严重，沥青路面的抗滑性直接影响交通安全。就该段SMA混合料的配比设计及抗滑性能进行了系统研究，并深入探讨了SMA混合料矿料级配中4．75～2．36mm集料的用量及沥青用量对抗滑性的影响。     

温度及动水压力工况下纤维沥青碎石封层层间黏结性能

为解决湿热地区纤维沥青碎石封层与沥青面层层间黏结性能不足的难题,考虑温度及动水压力工况,通过层间拉拔试验及剪切试验,研究了改性乳化沥青类型、碎石岩性及粒径等因素对纤维沥青碎石封层层间黏结性能的影响.基于纤维-沥青界面及封层断裂面处的扫描电镜分析,揭示了封层层间黏结性能的增强机理.结果表明:动水-温度耦合与温度单因素作用下的封层黏结性能变化规律基本吻合;封层黏结性能的破坏形式主要为黏附性破坏,玄武岩碎石封层拉拔强度大于花岗岩碎石封层,且在动水压力作用下更为显著;3~6mm与4~8mm碎石封层的拉拔强度高于5~10mm碎石封层;动水压力为0.1~0.3MPa时,碎石封层剪切强度下降速率达到峰值;纤维均匀撒布在两层乳化沥青之间,在吸附、化学键及扩散共同作用下提升材料内聚力与黏附性,增强了纤维沥青碎石封层层间黏结性能.     

SAP内养生混凝土抗渗性能与细观结构相关性研究

为研究高吸水性树脂(Super absorbent polymer,简称SAP)参数对路面混凝土抗渗性能及细观结构的影响规律,并从细观角度探索SAP对路面混凝土抗渗性能的增强机理,选用3种目数,3种掺量的SAP,基于抗氯离子渗透试验(RCM)研究SAP参数对路面混凝土抗渗性能的影响;基于压汞试验(MIP)研究其对路面混凝土不同层位、不同龄期的孔结构参数的影响;基于数值分析法研究内养生路面混凝土抗渗性能与孔结构间的相关性.试验结果表明:SAP可有效提高路面混凝土的抗渗性能,且掺量为0.160％的40 ～ 80目SAP提高效果最显著;SAP的掺入虽然在一定程度上增大了路面混凝土的孔隙率,但能够减小平均孔径、临界孔径尺寸,并使各层位之间的孔结构更加均匀,且随着龄期的增长,SAP的优化效果更加明显;氯离子迁移系数与孔隙率和过渡孔、毛细孔总含量显著相关,且其含量越大,混凝土抗渗性能越差.     

桥面铺装混凝土调平层与沥青面层接触状态研究

针对桥面铺装混凝土调平层和沥青面层之间接触状态评价指标缺失的问题,提出了层间接触系数β的概念,运用理论推导的方法得出部分连续式双层梁层间接触系数的计算公式,并设计部分连续式双层梁弯曲试验,分别在混凝土调平层表面进行拉毛、刻槽和凿毛处理,然后在不同黏结层改性沥青洒布量的条件下进行层间接触系数的测算.结果表明:凿毛处理后的层间接触状态最好,此时层间接触系数最大值为0.483,黏结层改性沥青最佳洒布量为1.6~2.0kg/m2;拉毛和刻槽处理后,层间接触系数最大值分别为0.428和0.412,黏结层改性沥青最佳洒布量为1.2~1.6kg/m2.     

高寒地区桥梁混凝土抗氯离子渗透性能研究

依托新疆果子沟特大桥工程,针对高寒区域的气候特征及材料性状,通过正交试验,重点研究了水胶比、粉煤灰掺量、用水量和引气剂掺量等因素对桥梁混凝土抗氯离子渗透性的影响规律;通过深入分析桥梁不同部位及不同配合比混凝土的抗氯离子渗透机理,提出基于抗氯离子渗透性能的高寒区域桥梁混凝土配合比设计参数范围.研究表明：水胶比与用水量对桥梁混凝土的抗氯离子渗透性能影响显著,C30混凝土水胶比（质量比）由045减小到039时,混凝土56d电通量降低约50%;粉煤灰掺量（质量分数）由10%增加到30%时,混凝土电通量总体呈下降的趋势;控制桥梁混凝土中适宜含气量也有利于改善其抗氯离子渗透性能.     

基于细观孔结构特征探讨矿渣微粉对混凝土抗冻性能的影响

为了探讨矿渣掺加对混凝土冻融机理的影响,结合相对动弹模以及SEM分析和压汞法测孔技术对不同掺量矿渣混凝土样品进行分析,结果表明:矿渣掺量30％左右时,混凝土样品的力学性能以及抗冻融和抗盐冻性能最优,相对动弹模衰减规律更符合线性变化模型,而且30％矿渣掺量更有利于细化混凝土孔结构,孔级配良好,具有逐级填充特征.     

玄武岩纤维沥青胶浆及混合料的低温性能关联性

采用拉伸试验和低温弯曲试验,研究了玄武岩纤维沥青胶浆(BFAM)及混合料的低温性能,并对两者的关联性进行了分析;同时对BFAM相态变化及混合料的微观结构进行了测试与表征,深入分析了玄武岩纤维对沥青胶浆及混合料低温性能的改善机理.结果表明:BFAM与混合料的低温性能有良好的相关性,-20℃下BFAM的拉伸断裂能与混合料的弯拉应变关联性最大;基于低温性能推荐玄武岩纤维的最佳掺量为0.4%;-20℃下最佳玄武岩纤维掺量BFAM的拉伸断裂能是普通沥青胶浆的4.6倍,-10、-20℃下玄武岩纤维沥青混合料弯拉应变比普通沥青混合料分别提高了19.0%、25.0%;BFAM具有良好的低温性能和热稳定性,其玻璃化转变温度比普通沥青胶浆低3.75℃,从高弹态到黏流态转化过程中吸热量增加0.1525J/g;普通沥青混合料内部连接较薄弱,玄武岩纤维增强了沥青混合料的整体性,同时玄武岩纤维能承受和传递应力,约束裂纹的扩展,进而改善混合料的抗裂性.