微纳米SiO2改性沥青的制备及性能评价

随着道路交通量和车辆荷载的增加，对高温地区高速公路的沥青质量提出了更高的要求。为了制备高性能的改性沥青，以胺基修饰微纳米SiO2（10 μm和20 nm粒径）对基质沥青进行化学改性。首先以偶氮二异丁腈为引发剂，使用马来酸酐对基质沥青进行化学改性制备活化沥青（MQL），再利用接枝了聚乙烯亚胺的SiO2（PEI-SiO2）进行熔融共混改性得到改性沥青（PEI-SiO2-MQL）。采用SEM表征沥青的表面形貌。结果表明，相比于纯SiO2物理改性沥青，PEI-SiO2在沥青中分散性更佳。FTIR分析表明，PEI-SiO2与沥青之间不仅有化学作用还有物理作用。软化点、流变和老化实验结果表明，PEI-SiO2-MQL的高温稳定性、抗车辙和抗老化性能均得到改善。经胺基修饰的微纳米SiO2改性沥青在高温地区高速公路方面有很大的应用潜力。     

沥青混凝土路面抗车辙性能影响因素研究

随着交通量和超载现象的不断增加，以及外界环境的影响，沥青路面早期病害也不断增加。车辙是目前中国最常见的沥青路面损坏形式之一，它不仅影响驾驶员行车的舒适性和安全性，而且加速了路面结构的破坏，降低了路面使用寿命。分析我国沥青路面车辙的形成原因及其类型，通过相应试验探讨了现阶段我国路面抗车辙性能的评价试验方法及影响因素，并对减少车辙给出了相应措施。     

纤维改性复合沥青混合材料的制备及性能研究

沥青作为施工材料具有良好的延展性、隔音等优点，但其在抗低温、高温等方面存在缺陷。选取纳米TiO2/ZnO以及玄武岩纤维作为改性剂，通过高速剪切法制备改性复合沥青混合材料，并借助于响应曲面法，确定了其油石比、纳米改性剂以及玄武岩纤维的最佳配比，有效改善了复合沥青混合材料的低温抗裂性能、抗疲劳性能及高温抗车辙性能。     

基于流变学和分子动力学的环氧沥青高温性能研究

为研究环氧沥青的高温性能，制备了环氧树脂掺量不同的改性沥青进行动态剪切流变试验并探究了固化时间对环氧沥青流变性能的影响。结果表明，随着环氧树脂含量的增加及固化时间的延长，沥青的复数剪切模量G^*和车辙因子G^*/sinδ增大，相位角δ和蠕变变形量减小，这表明环氧树脂改性使沥青的刚性明显增强，有利于提高其抗车辙性能。基于分子动力学模拟了环氧沥青的流变行为，通过对内聚能密度(CED)、自由体积分数(FFV)和均方位移(MSD)的分析，揭示了环氧树脂改善沥青高温稳定性的内在机理。从宏观和分子尺度研究了环氧沥青的高温性能，为丰富环氧沥青材料的研究方法和评价手段提供了新的思路。     

矿粉性能及其对浇注式沥青胶浆高温性能的影响分析

浇注式沥青混合料的矿粉含量较高，0.075 mm筛孔通过率为20%～30%,为满足混合料施工流动性而确定矿粉用量后，可提高其高温稳定性的措施除了沥青结合料，主要取决于矿粉的质量。通过六种矿粉样本的性能测试，并与浇注式沥青混合料常用的聚合物复合改性沥青配制沥青胶浆，进行200℃旋转黏度及60～95℃的动态剪切流变试验。基于随机森林法，对与沥青胶浆性能相关的矿粉关键性能指标影响程度进行分析，并建立两者之间的相关性，最后采用遗传算法，确定了沥青胶浆性能在较优条件下的沥青和矿粉关键指标组合取值范围。结果表明，同为石灰岩磨制的矿粉，化学组成差异较大，其塑性指数、细度及比表面积有一定的相关性，并与SiO₂含量成为矿粉性能的四项关键指标，其中比表面积对沥青胶浆的车辙因子及黏度影响最大；当聚合物复合改性沥青的指标软化点为113～117℃、针入度为20.3～21(0.1 mm)、黏度为87 3.9～893.7 MPa·s时，矿粉的比表面积控制在1.7～1.8 m²/g、细度D50控制在10～12μm、塑性指数控制在2.6～5、SiO₂含量...     

一种用于电子设备的TEG系统设计与优化

传统路面集热发电方法只考虑了温度因素，为了优化传统路面集热系统对不同功耗电子仪器的适应性要求，采用车辙试验研究集热系统在车辙仪压力下的输出效率，并结合有限元分析研究沥青路面内部的温度场分布。实验结果表明，与传统路面集热系统方法相比，在70 ℃~80 ℃车辙仪作用下车辙试件的输出效率是静态下的2.8倍，且单位面积下车辙试件在4.5 h内收集的总能量为45.46 kJ，为传统实验方法的6~7倍。可见，路面集热实验需要考虑不同交通流量与环境温度的路面，所输出能量可满足不同功耗需求的电子测量设备，可用于电子设备数据采集等领域。     

道路施工中柔性沥青混合料车辙现象的试验研究

废旧轮胎的随意丢弃将会带来严重的环境问题,因此需要将废旧轮胎进行合理地处理。在现行的措施中,通过机器把废旧轮胎粉碎成一定粒径的橡胶颗粒,然后将其应用在道路上是比较合理的解决方案。另一方面,沥青层中的车辙现象会影响道路的结构功能。其中,车辆载荷和高温天气是导致道路沥青层中出现车辙的主要外界因素,而改性的粘合剂和一定级配的混合料可以减少路面过早的出现车辙现象。文章研究内容主要为了解决两个问题：一是废旧轮胎的合理处置；二是研究改良后的沥青混合料（掺加废旧轮胎颗粒）路面的车辙现象。研究中采用两种材料进行路面车辙试验,分别是石基质沥青和沥青混凝土。马歇尔试验结果表明,如果沥青混合料中普通粘结剂含量为60/70,优质粘结剂的含量为5.1%和5.5%,则含量为6%的粒状橡胶（按重量计）可以改善沥青混合料的材料性能。除此之外,研究结果还表明,用粒状橡胶和改性粘结剂制备的混合料具有良好的抗车辙能力。该研究结果可以将废旧轮胎环保处理并改进道路性能,抵御车辙现象。     

干湿法工艺下改性剂沥青混合料汉堡车辙高温性能研究

选取了四种改性剂,通过汉堡车辙试验,对干湿法改性沥青混合料性能进行研究,探究了不同改性剂、不同干湿法工艺对沥青混合料汉堡车辙高温性能的影响,对比分析了干湿法改性沥青混合料性能之间的差距;通过红外光谱试验,对改性剂的改性机理进行探索。结果表明:改性剂有效改性成分(本研究中主要为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS)含量高,其汉堡车辙高温性能指标优异,同时其干法改性沥青混合料性能与其对应的湿法改性沥青混合料性能差距较小。