稳定砂土基层静力学指标与动弹性模量相关性

对唐港高速公路沿线粉质低液限砂土、粉砂以及低液限粘土加固方案进行研究的同时，分析测定了各类半刚性材料的动弹性模量，并研究了各类稳定土的静力学指标与动弹性模量的相关性，探讨了测定稳定砂土类半刚性材料参数的新途径．     

低脆性水泥基材料胶砂强度研究

针对现有提高水泥材料低脆性方法不利于大量推广使用的不足，介绍了采用掺加马尾松质木材锯末用于改善水泥材料的低脆性，室内试验结果表明，马尾松锯末的加入，提高了水泥胶砂的折压强度比，降低了材料的脆性，且价格低廉、施工方便。     

玄武岩纤维沥青胶浆优化设计及机理分析

采用正交试验设计方法,探讨了玄武岩纤维长度、纤维掺量和沥青标号对玄武岩纤维吸附沥青能力、玄武岩纤维沥青胶浆低温性能及冻融抗剪性能的影响规律,并基于模糊理论对玄武岩纤维沥青胶浆组成进行了优选;同时借助扫描电镜(SEM)揭示了玄武岩纤维的作用机理.结果表明:玄武岩纤维长度和纤维掺量是影响纤维吸附沥青能力、纤维胶浆低温极限拉力和低温拉伸断裂能的主要因素,而沥青标号对纤维胶浆冻融抗剪强度的影响最为显著;选用90#沥青和9mm玄武岩纤维,且纤维掺量(质量分数)为7%时,纤维胶浆模糊决策综合性能最优;玄武岩纤维与沥青浸润较好,纤维形成的网状结构可增强纤维胶浆的抗裂性,并能延缓内部微裂缝的扩展.     

隧道路面钢渣沥青混合料抗滑性能衰减试验研究

利用室内加速磨耗仪模拟了隧道钢渣沥青路面的抗滑性能衰减过程,研究了钢渣沥青混合料(SSAM)在不同钢渣掺量、不同荷载和不同温度条件下的抗滑性能衰减规律,并且结合扫描电镜(SEM)及压汞(MIP)试验,分析了SSAM抗滑性能衰减过程及机理.结果表明:钢渣的掺入从衰减终值、损失率和衰减速率3个方面提高了沥青混合料的抗滑性能;SSAM抗滑性能随钢渣掺量的增加呈现先升后降趋势,在50%钢渣掺量处出现拐点;荷载对SSAM抗滑性能的影响主要表现在衰减过程的第2阶段至第5阶段,温度对SSAM抗滑性能的影响主要表现在第1阶段;钢渣集料表面纹理丰富,孔结构和孔级配更合理,从而改善了SSAM沥青膜的黏结性,提高了SSAM抗滑性能的稳定性.     

湿热环境下SAP内养生混凝土抗碳化性能及机理研究

为解决湿热地区混凝土碳化破坏严重的问题,在室内模拟湿热环境,通过碳化试验研究了超吸水性树脂(SAP)粒径和掺量对混凝土抗碳化性能的影响;采用扫描电子显微镜(SEM)对碳化前后混凝土的微观形貌进行分析;采用压汞仪(MIP)对混凝土不同层位的孔结构进行剖析.结果表明:SAP材料可有效提高混凝土的抗碳化性能,且随着碳化龄期的增长,混凝土的抗碳化性能显著提升;虽然SAP的掺入增大了混凝土的孔隙率,但可以细化各层位之间的孔结构,降低孔隙间的连通性;SAP释水后在孔隙外部形成较为致密的环形层,且SAP促进水化可以较好地填充孔隙,减少裂缝数量和尺寸,从而抑制CO₂的扩散,改善了混凝土的抗碳化性能.     

涂层式复合纳米光催化材料隧道尾气降解研究

试验以特殊的隧道环境为背景,对复合纳米光催化材料涂层的构造深度,不同掺入量的纳米光催化材料的尾气降解性能进行研究.发现涂层式复合纳米光催化材料对隧道钢渣沥青混合料尾气降解有一定效果,并对构造深度产生一定影响.结果表明:采用涂层式将改性纳米光催化材料应用于隧道钢渣沥青混合料表面,当纳米TiO2和纳米CeO2相对于涂层用量的掺入比分别达到5％和10％时,可取得降解效率峰值且对HC和NO的降解效率可达41.7％和68.7％,30 min内尾气降解速率分别达到78.5 ppm/min和333.9 ppm/min.     

考虑隧道阻燃的纳米黏土/ATH复合改性沥青优化设计

为提高隧道沥青材料阻燃性能,选取不同类型纳米黏土(膨润土(OMMT)和层状双金属氢氧化物(LDH))和金属氢氧化铝(ATH)进行复掺制备复合改性沥青,并采用三大指标和极限氧指数(LOI)试验方法,对不同复合改性沥青的性能进行表征,在此基础上,利用综合指数法,通过多指标分析优选复合改性沥青的最佳配比,并采用热重(TG)测试方法,对优化的复合改性沥青的热解特性进行测试。结果表明,ATH/纳米黏土复合改性材料降低了沥青材料的针入度和延度并提高了其软化点,ATH/OMMT复合改性材料对沥青材料三大指标的影响程度高于ATH/LDH复合改性材料;与ATH单掺改性沥青相比,ATH/纳米黏土复合改性沥青的LOI值显著增大,两者表现出良好的协同阻燃作用,ATH/OMMT改性沥青的协同作用明显优于ATH/LDH改性沥青,而改性剂粒径对沥青性能的影响较小;基于综合指数分析方法,最终优选OMMT和ATH进行纳米复合改性沥青的制备,其中ATH掺量优选为10%,OMMT掺量为1%和3%(质量分数)。热重测试结果表明,复合改性沥青的热解成炭率显著提高,其成炭性与其阻燃性能具有良好的相关性。     

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.     

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.     

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.