克拉玛依180号沥青的研究

本文以克拉玛依180号沥青为例对沥青及其混合料的低温性能进行了较全面的研究,说明针入度较大的沥青有良好的低温性能,在寒冷地区使用可提高使用性能和使用寿命。     

沥青发泡性能评价指标及优化设计研究

采用3种不同品种和标号的沥青进行发泡试验,分析了采用膨胀率、半衰期评价沥青发泡性能存在的问题,探讨了发泡指数的计算方法及其作为沥青发泡性能评价指标的适用性.结果表明:并非沥青温度越高其发泡性能越好;以膨胀率、半衰期指标设计最佳发泡用水量缺乏理论依据;采用不同回归方程对沥青泡沫衰变过程进行两阶段拟合,可获得较为准确的发泡指数,但并非发泡指数越大,沥青发泡性能越好,发泡指数应与膨胀率、半衰期结合用于沥青发泡性能的评价与优化设计.基于研究成果,提出了沥青发泡性能的优化设计方法.     

添加PR PLASTS抗车辙剂沥青混合料试验研究

通过试验研究添加不同剂量的PRPLASTS对沥青混合料性能影响。结果表明：PRPLASTS抗车辙剂可以显著提高沥青混合料的抗车辙性能，明显改善沥青混合料的低温抗裂性能，对抗水损害性能也有一定的作用。分析得出抗车辙剂改善沥青混合料高温抗车辙性能是机械嵌挤力、纤维／纤维网约束力、胶结力以及吸收沥青中的轻质油分这4方面因素共同作用的结果。结合纤维网约束机理，对其临界用量进行了解释；基于应变能理论，分析了PRPLASTS改善沥青混合料低温抗裂性的作用机理。     

不同类型高模量沥青混合料抗剪性能研究

为了研究不同类型高模量沥青混合料抗剪性能,利用Superpave剪切试验机并按恒高度频率扫描试验(FSCH)方法测得了EME2沥青混合料和AC-20沥青混合料的复数剪切模量及相位角,根据时间-温度等效原理,利用非线性最小二乘法拟合得到了参考温度下的复数剪切模量主曲线,预测了两种高模量沥青混合料的高低温性能。通过恒高度重复剪切试验(RSCH)得到了两种高模量沥青混合料的加载末应变和剪切斜率。FSCH结果表明,两种沥青混合料的复数剪切模量均随温度的升高而降低,随荷载频率增加而增加,AC-20沥青混合料的高温抗剪性能优于EME2沥青混合料,EME2沥青混合料的常温抗变形能力优于AC-20沥青混合料;RSCH结果表明,在60 ℃条件下,AC-20沥青混合料的抗剪性能优于EME2沥青混合料。     

养生方法对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响

为了更真实模拟现场养生状况,设计开放养生、半密封养生及半密封+全密封养生(“组合”养生)3种养生方式,并采用力学试验对3种养生条件下泡沫沥青冷再生混合料的含水率、劈裂强度( indirect tensile strength, ITS)、无侧限抗压强度( unconfined compressive strength,UCS)及抗剪参数的发展规律进行研究;同时,通过CT扫描试验对混合料内部空隙结构进行分析。结果表明：不同养生方式下,混合料内部水分迁移路径和散失速率不一致,导致混合料养生过程中含水率及强度发展规律不一致;含水率与混合料终期养生强度密切相关;不同养生条件下混合料的内摩擦角变化规律基本一致,而黏聚力受含水率影响明显;半密封及“组合”养生水分散失速率慢,养生过程中被水化产物包裹的水分产生的水蒸气压力会破坏原有空隙结构,从而揭示了不同养生方式的空隙分布机理并推荐半密封养生36 h+全密封养生36 h作为泡沫沥青冷再生混合料中长期养生方法。     

面板数据马尔可夫预测沥青路面性能衰变方法

针对辽宁中北部地区公路沥青路面使用性能的检测数据,将路面结构、交通等级相同的归为同一子集,根据面板数据原理,用E-View软件计算某子集衰变函数的截距与系数,用MATLAB计算路面性能衰变的马尔可夫状态转移矩阵,进而对某路段所处路况的概率进行预测。结果表明：同一子内集的各路段样本路面性能衰变规律具有相似性。利用同一子集内数据的样本数量(本文以34组为例)的增多,可以弥补数据历时年份少(本文以3为例)的不足。为检验预测精确度,将测试样本的2014年预测数据与2014年实测数据相比较,误差均在±5之内,可实现在数据累积年份不足时沥青路面使用性能的预测。     

钢桥面环氧沥青铺装层鼓泡形成扩展机理

为有效减少钢桥面环氧沥青铺装层出现鼓泡现象,采用现场调查、理论分析和数学建模的研究方法,系统地研究了鼓泡产生的原因和形成扩展机理。基于薄板理论,研究了鼓泡在竖向均布荷载作用下鼓泡挠度的变化规律。根据断裂力学中的能量原理,得到了鼓泡形成扩展过程中的能量关系,进而阐明了鼓泡形成扩展机理。研究结果表明：钢桥面环氧沥青铺装层鼓泡的形成扩展过程分为起裂、稳定扩展和失稳扩展3个阶段;鼓泡在外力作用下产生的挠度与鼓泡半径、铺装层厚度和弹性模量等因素有关,提出了以能量释放率为判定参数的扩展准则。     

半刚性基层沥青路面U形破坏力学机理分析

沥青路面层间粘结不足易导致层间滑移病害的发生,U形破坏是纵向层间滑移的典型破坏形式,多发生在车辆频繁加速、减速的长大纵坡路段。以半刚性基层沥青路面U形开裂为研究对象,采用有限元分析软件ABAQUS,计算了模型在荷载作用下的力学响应,分析了应力在路面内的分布规律,结合路面实际破坏现象,揭示了U形破坏产生的力学机理。经过分析得知:纵向拉应力和剪应力的分布规律分别与U形裂缝的底部和两侧位置相吻合,且U形底部开裂是拉应力导致的张开型裂缝,U形的两侧开裂是剪应力导致的剪切型裂缝。     

粗集料二维形状特征的图像描述

利用自行研制的粗集料形态特征研究系统(MASCA),采用数字图像处理技术,提出了以轴向系数与圆度这2个指标来表征粗集料的二维形状特征.研究表明:随着集料粒径的增大,其轴向系数呈下降趋势,岩性特征与集料的轴向系数间并无密切关联.卵石颗粒的圆度显著地接近于1,石灰岩、花岗岩、玄武岩和安山岩这4种集料的岩性特征对其圆度影响不大.     

硅烷偶联剂表面改性沥青阻燃剂

介绍了硅烷偶联剂表面改性沥青阻燃剂的原理和方法,确定了其最佳用量;通过红外光谱、热重分析等手段,对表面改性前后沥青阻燃剂的结构与性能进行了表征;研究了表面改性前后沥青阻燃剂的分散效果;对比分析了表面改性对沥青阻燃剂亲油性和亲水性的影响。结果表明,硅烷偶联剂与沥青阻燃剂发生了明显的物理化学作用,降低了沥青阻燃剂的表面极性,其最佳用量为沥青阻燃剂的0.95%;表面改性增强了沥青阻燃剂的热稳定性、分散性和亲油性,从而改善了沥青阻燃剂与沥青的相容性。