抗冻型冷补沥青混合料优化设计及性能研究

为了应对云贵川等地山区凝冰灾害对路面造成的损伤,针对当前冷补沥青混合料抗冻性能较差的问题,采用2种沥青、2种稀释剂、2种添加剂配制冷补沥青,然后测试与冷补沥青混合料抗冻性能相关的性能指标,确定抗冻型冷补沥青混合料的配方.依据云贵川等地山区的气候特点,研究了-5~5℃冻融循环下冷补沥青混合料的抗冻性能.结果表明：以SBS改性沥青掺制的冷补沥青混合料初始马歇尔稳定度、黏聚性较以基质沥青掺制的冷补沥青混合料优异,即SBS改性沥青较适合作为冷补沥青的基体材料;随煤油掺量（质量分数）和添加剂外掺掺量（质量分数）的增加,冷补沥青的黏度显著下降,冷补沥青混合料初始马歇尔稳定度和黏聚性变差.推荐冷补沥青混合料的配方为：SBS改性沥青70%（质量分数）、煤油30%、添加剂外掺2%,集料级配采用AC 13中值.在此配比条件下,冷补沥青混合料抗冻性能优异.     

废旧轮胎橡胶颗粒在沥青混合料中的应用

为了探索废旧橡胶轮胎回收再利用的新途径,研究了橡胶颗粒沥青混合料的级配及拌和、成型方法,并通过车辙实验、低温小粱弯曲实验和冻融劈裂实验等分析了橡胶颗粒沥青混合料的高低温性能和抗水损害性能等基本路用性能。论证了将废旧轮胎橡胶颗粒作为骨料应用于筑路用的沥青混合料的可行性。     

海洋黏细菌对砂浆渗透性和微观结构影响

研究了黏细菌对砂浆渗透性和砂浆表面微观结构的影响.砂浆试件分别浸泡于灭菌海水、2216E液体培养基和接入的黏细菌2216E液体培养基浸泡液中154 d.利用测试距砂浆表面不同深度处的氯离子含量和浸泡液的pH值来评价微生物对砂浆渗透性的影响.结果表明:黏细菌对氯离子渗入砂浆有阻碍作用并能减少砂浆内部OH的溶出;经接入黏细菌的2216E液体培养基浸泡后,砂浆表面覆盖有一层布满杆状细菌的膜层,该生物膜层可能是抑制浸泡液中氯离子渗入砂浆内部和阻碍砂浆内部OH层渗漏的主要因素.     

沥青路面抗凝冰损伤防护材料研究

优选低表面能材料及高温改制沥青为成膜物质,从表面自由能的角度研究了这种疏水型防护材料的抗水、抗冻黏及抗冻融黏附能力.结果表明：疏水型防护材料具有优异的抗水、冰破坏性能,能够有效降低冰与路表结构的冻黏力;随涂膜固化时间的延长,防护材料对湿轮磨耗试件表面细集料的黏附效果优异,抗水及耐冻融黏附性能显著提高.抗凝冰损伤疏水型防护材料的应用对促进沥青路面预防性养护新技术的发展具有重要意义.     

饱水沥青路面动力响应的空间分布分析

水-荷载的耦合作用是沥青路面早期损坏的主要原因之一。首先基于饱和多孔介质理论,建立饱水沥青路面动力响应分析的三维有限元模型,并给出了荷载作用形式、边界条件和材料参数;而后对比分析了动态荷载作用下,饱水沥青路面和无水沥青路面的竖向位移、竖向应力、剪应力和孔隙水压力的空间分布情况。结果表明,与无水状态相比,饱和状态下沥青路面的应力场和位移场都发生了变化,且出现了较大的孔隙水压力的正负逆转,这种孔隙水压力的反复作用将导致集料和沥青粘结的破坏。     

沥青胶结料疲劳性能研究现状分析

目前国内外对沥青材料疲劳性能的研究主要集中在沥青混合料上,而对沥青胶结料疲劳性能的研究并不多见,甚至长期以来在我国一直处于空白。为此,对国内外沥青胶结料疲劳性能的研究现状做了总结与分析,为后续研究提供参考。     

超声检测灌注桩混凝土抗压强度的研究

为了实现灌注桩混凝土施工期强度的推定,保证基桩质量,应用统计分析的方法,通过对不同龄期,不同设计强度等级的立方体试块的声速率定,建立了混凝土声速与抗压强度之间的回归方程,并通过模型桩检测数据进行验证.实验结果表明:该方程完全能够满足地区灌注桩测强的要求.通过超声测强曲线完全能够实现灌注桩混凝土强度的推定,超声法检测灌注桩抗压强度是可行的.     

行车速度对沥青路面力学参数及响应的影响

利用室内试验确定的沥青混合料的动态模量主曲线和时间-温度转化因子,结合实测的冬天和夏天沥青路面结构的典型温度场,定量分析了行车速度对沥青路面材料性能及结构力学响应的影响.结果表明,当行车速度从10 km/h增加到130 km/h时,路面结构内动态模量可增加3倍以上,路表弯沉、沥青层底拉应变和土基顶面压应变等关键力学响应可减少20%以上.在冬天和夏天,材料性质及路面响应随车速的变化幅度有所不同.研究表明,为了得到更客观的结果,在路面结构分析和设计中应考虑行车速度的影响.     

基于BP神经网络沥青混合料低温弯拉应变预测模型

目的分析影响沥青混合料低温弯拉应变的因素,预测沥青混合料低温弯拉应变.方法基于Mablab7.1平台,应用灰色关联熵法分析了影响沥青混合料低温弯拉应变的因素,建立了结构为9-14-1的三层沥青混合料低温弯拉应变的BP神经网络预测模型.结果根据灰色关联熵法分析,确定了5℃延度、针入度指数PI、当量脆点t1.2、当量软化点t800、FAc比、25℃针入度、FAf比、软化点、CA比等9个影响因素作为神经网络模型的输入因素.通过43组试验数据对BP神经网络模型进行了学习训练,并用另外5组试验数据对模型进行了检验.预测结果与实测结果误差在工程要求精度范围以内.结论预测结果与实测结果的拟和程度较高,预测模型可信,可用于沥青混合料低温性能预测.     

黏弹性对沥青路面疲劳开裂的影响

建立了黏弹性三维有限元模型,对典型沥青路面结构路表及沥青层底的水平应力进行了计算,分析了荷载模式及温度对黏弹性响应的影响。结果表明:在循环荷载作用下,路表和沥青层底都经受水平压应力和拉应力的重复作用,且在路表和沥青层底分别产生少量的残余拉应力和残余压应力,这有可能是造成沥青路面从上到下或从下到上疲劳开裂的原因之一。随着温度的升高,残余应力减少,且路表产生的压应力幅值和沥青层底产生的拉应力幅值都降低。