乳化沥青微表处混合料耐久性研究

为了分析乳化沥青微表处混合料耐久性影响因素,采用湿轮磨耗试验分析了乳化沥青含量、水泥用量与含水率对不同配比混合料磨耗性能的影响作用,并对影响因素显著性进行了方差分析.确定了混合料耐久性随各影响因素的变化规律.基于磨耗性能提出了乳化沥青微表处混合料的最佳沥青用量、水泥用量及含水率.结果表明,在试验选用的配比条件下,沥青含量为6.5％、水泥用量为1.5％、含水率为9％时,微表处混合料抗磨耗性能最优.     

微表处混合料路用性能影响因素

微表处是一种路面维修养护技术,对缓解路面病害的发生发展、延长路面使用寿命起到了积极作用。为提高微表处混合料的抗水损性及抗车辙性能,对微表处混合料路用性能影响因素进行研究。采用湿轮磨耗试验、负荷轮粘附砂试验和轮辙变形试验方法,通过使用不同级配、不同集料以及添加纤维,分析这些因素对微表处混合料的水稳定性以及抗车辙性等路用性能的影响。试验结果表明:玄武岩无论是在水稳定性能还是抗车辙性能都优于石灰岩;对于MS-Ⅲ型级配微表处混合料考虑水稳定性时,级配选定在上限与中值之间较好;微表处混合料以抗车辙性能为主时,级配选定在中值与下限之间较好;掺加2‰聚丙烯单丝纤维的微表处混合料可提高微表处混合料的抗车辙性能。     

微表处用改性咪唑啉型沥青乳化剂的合成及性能评价

以分子结构设计为基础,通过合成多头亲水活性基团、接枝改性增加咪唑啉型乳化剂的空间位阻,采用月桂酸、四乙烯五胺和丙烯酸甲酯为原料,利用在线红外监测咪唑啉中间体的官能团变化,合成改性咪唑啉型微表处用慢裂快凝型乳化沥青乳化剂,并对其进行性能评价。结果表明:合成的乳化剂性能优异,临界胶束浓度为23.99μg/g,在临界胶束浓度下表面张力为24.36 m N/m;用该乳化剂制备的乳化沥青颗粒均匀,体积平均粒径为3.09μm,乳化剂用量为1.5%时乳化沥青各项指标均满足微表处用乳化沥青的技术要求,与石料的可拌和时间达206 s。     

基于加速加载试验的微表处长期路用性能

现有微表处技术指南中评价微表处路用性能的试验方法与实际情况差异较大,影响了微表处技术的应用与发展.以轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统为基础试验平台,通过室内加速加载试验研究集料级配、填料类型与用量和聚丙烯纤维用量等对微表处混合料抗滑性能和耐磨耗性能的影响.试验研究结果表明:粗级配微表处的抗滑性能相对较好,然而耐磨耗性能相对细级配微表处要差;适当增加水泥或添加矿粉都可以较大地提高微表处的耐磨耗性能;掺入适当比例的聚丙烯纤维可以显著提高微表处的抗滑性能和耐磨耗性能.研究结果同时表明了轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统可真实模拟轮胎与路面间的相互作用,快速和定量评价路面的表面功能.     

纤维微表处混合料性能试验

针对微表处混合料的抗裂、抗变形不足等问题,采用加纤技术并运用纤维分散试验、纤维微表处混合料拌合试验、路用性能试验及低温抗裂试验对其性能进行研究。结果表明:采用自主研制的专用设备进行纤维分散,可保证加纤微表处混合料中纤维的均匀分布;纤维微表处混合料中纤维的适宜长度为6 mm;纤维添加量为0.2%时,加纤微表处混合料1 h及6 d时的湿轮磨耗值最小;纤维添加量为0.1%时,混合料黏附砂量最小,但和纤维添加量为0.2%时混合料粘附砂量差别不大;纤维添加量为0.3%时,加纤微表处混合料低温劈裂强度最大。综合各指标结果,确定纤维添加量为0.2%时,纤维微表处混合料总体路用性能最佳。     

水性环氧树脂微表处的层间抗剪性能

为改善路面加铺微表处薄层罩面后新旧路面间的层间抗剪性能,采用水性环氧树脂(WER)对微表处进行改性。依据直剪试验,研究环氧树脂掺量、油石比、黏层油种类及用量、旧路面类型及水分对环氧树脂微表处层间抗剪性能的影响。结果表明,在微表处中加入水性环氧树脂能改善混合料的抗剪性能;与丁苯橡胶(SBR)改性乳化沥青相比,水性环氧改性乳化沥青高温及黏结性能更好,作为黏结材料对于提高路面层间抗剪性能更有优势;当微表处掺15%水性环氧树脂,油石比为7.7%,黏层油选用水性环氧乳化沥青且用量为0.6 kg/m2 时,结构层层间抗剪性能较好;在沥青混合料与水泥混凝土两种界面上,微表处与沥青混合料的层间抗剪性能更好。     

水溶性环氧树脂乳化沥青微表处的加速加载试验

微表处是目前改善路面表面功能及预防性养护最常用的措施之一。由于乳化过程弱化了沥青黏结力,极大影响了包括微表处在内的乳化沥青冷拌混合料的耐久性。为此,研究通过向改性乳化沥青掺加一定量水溶性环氧树脂来改善其黏结力;并采用"主驱动轮式路面材料加速加载试验系统"对掺加环氧树脂和未掺加的微表处混合料进行室内加速加载试验定量评价,比较二者的抗滑性和抗剥落性。结果表明,环氧树脂的掺加可减小微表处抗滑性、抗剥落性的衰减速率,是改善微表处耐久性的有效措施。     

废胎胶粉对微表处混合料性能的影响

高速公路和一般等级公路通车多年后,路面磨损增加,其抗滑能力就会大幅度下降,安全性也有所降低,而现在普遍的维护方式就是采取最有效的微型表面处理(即微表处),增加路面表面粗糙度,以便增大路面的抗滑性能.近年来,微表处作为一种经济、快速、有效的路面处治方法被公路人广泛应用于高速路、一般等级公路的预防性养护和公路病害维修工程中...     

沥青橡胶碎石混合料路用性能研究

依据室内试验和现场试验成果,分析了"沥青橡胶碎石"的强度形成机理,探索了沥青橡胶碎石混合料的低温抗裂性能和施工工艺,提出"沥青橡胶碎石"用做因疲劳开裂的沥青路面的罩面层和半刚性基层上的沥青路面的下面层,可以大大减少半刚性基层材料的反射裂缝,延长路面的使用寿命。     

抗凝冰微表处路用性能及抗凝冰效果试验分析

为满足冬季凝冰地区道路路面特殊的使用环境,采用等质量置换法将微表处集料中的矿粉置换为抗凝冰填料,制备成抗凝冰微表处.通过掺入不同掺量的抗凝冰填料,对比分析微表处混合料的路用性能及抗凝冰效果的变化规律.结果表明:抗凝冰填料的掺入对微表处的耐磨耗性能、抗水损性能有一定的负面作用,对抗滑性能略有降低;微表处混合料中盐分的析出抑制了路面结冰,延长冰层的形成时间及降低冰层形成后的强度.与普通微表处相比,抗凝冰微表处具有较好的抑制凝冰效果.     

短碳纤维增强铜基复合材料的制备及其性能的研究

以化学镀和电镀相结合的方式对碳纤维表面进行涂覆铜处理，采用粉末冶金方法制备了短碳纤维无序增强铜基复合材料，并对复合材料的摩擦磨损性能、力学性能以及导热导电性能进行了研究，研究结果表明：化学镀和电镀相结合的方式对碳纤维表面进行涂覆铜处理，使碳纤维与铜基体结合得较好，用冷压、烧结的粉末冶金法制备出的试样性能良好；碳纤维的加入，虽使复合材料的导热率、电导率有所下降，但仍然保持有良好的导热、导电性能，并且使复合材料的硬度、耐磨性和强度有显著提高，同时碳纤维的加入减小了复合材料的摩擦系数。     

复合改性硬质沥青的制备及微观结构

以秦皇岛AH-70为基质沥青,外掺改性胶粉、SBS和硬沥青制备复合改性硬质沥青,考察制备方法(四步剪切法和三步剪切法)、剪切时间及外掺剂对其性能的影响,对制备过程中的微观相态进行研究。结果表明:四步剪切法所制备的复合改性硬质沥青性能优于三步剪切法,每步较合适的剪切时间为60、60、30和20 min,在此工艺条件下,胶粉、SBS和硬沥青的掺量分别为20%、2%、20%,所制备的复合改性硬质沥青的性能均满足浇注式沥青的指标要求;复合改性硬质沥青的制备是一个复杂的物理化学过程,既存在物理共混又发生化学反应,同时制备过程中其相态结构发生转变,由沥青为连续相、SBS为分散相,转变为沥青和SBS为双连续相,最后又转变为沥青连续相、SBS分散相。     

复合涂层的不粘和耐磨性能研究

利用变频调速回转式冲蚀磨损机，通过测量失重研究了Fe、Al2O3、石墨填充的不粘耐磨复合涂层的浆体磨损性能，通过涂层接触角的测量研究其不粘性能。通过正交试验获得最佳配方，并对这种复合涂层的性能进行了分析。结果表明：此复合涂层具备了耐磨粒磨损和防粘等优良的综合性能。     

酞菁钴-苯甲酸功能化石墨烯复合材料的制备及非线性光学性能研究

以1,8,15,22-四氨基酞菁钴(CoTAPc)和苯甲酸功能化石墨烯(BFG)为原料,通过酰胺反应制备CoTAPc-BFG复合材料.傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)测试证明CoTAPc与BFG之间是通过酰胺共价键结合的.利用Z扫描技术测定了CoTAPc、BFG和CoTAPc-BFG复合材料的非线性吸收系数,β值分别为1.4×10~(-11),2.1×10~(-10)和6.0×10~(-10) m·W~(-1).与CoTAPc和BFG本体相比,复合材料表现出良好的三阶非线性光学性质.     

纳米ZnO复合涂层的制备及其对铝合金的防腐性能研究

为了改善铝合金材料的耐腐蚀性能,研究了用纳米氧化锌掺杂于聚氨酯涂料中制备纳米氧化锌复合涂层.通过电化学测试表明,在质量分数为3.5％的NaCl溶液中,涂有纳米氧化锌复合涂层的铝合金其腐蚀电流密度约为5.965×10-9 A/cm2,这一数值相对于文献中给出的铝合金基体的腐蚀电流密度降低了4个数量级,说明涂层使铝合金基体...     

聚苯胺/聚砜导电塑料薄膜的制备及性能研究

采用相分离原位聚合法制备了聚苯胺/聚砜(PANI/PSF)复合膜,结果表明,复合膜的正面(与溶液接触的一面)是绿色的,而反面是白色的.复合膜的表面形态和化学组分用FT-IR和SEM进行了表征,探讨了温度、时间、反应剂浓度对复合膜电阻的影响,热重分析显示,PANI/PSF复合膜的热稳定性高于纯的聚砜膜.     

路面加铺后旧沥青混合料的疲劳性能

针对老路面沥青层在加铺前后的不同受力状态,提出了两级荷载疲劳试验研究加铺后老路面沥青混合料疲劳性能的思路.通过小梁试件的室内两级荷载疲劳试验,获得了几种常用沥青混合料的二次疲劳方程,并在考虑室内与野外疲劳寿命差异的基础上,建议方程修正系数取1200.推荐了老路沥青层混合料抗拉强度结构系数供加铺设计参考.研究表明:沥青混合料二次疲劳方程与常规一级荷载疲劳方程具有相同的型式,且两者疲劳曲线的斜率没有变化,但由于一级荷载损伤的不同,二次疲劳曲线的位置有不同程度的下移;推荐的老路沥青层混合料抗拉强度结构系数克服了现有规范中沥青混合料抗拉强度结构系数不能用于老路沥青层底拉应力验算的缺陷,可直接用于加铺层设计或验算.     

橡胶粉改性沥青及其性能研究

在不同橡胶粉细度、掺量及制备工艺的条件下,测试针入度、软化点和延度指标,研究了胶粉细度、掺量、搅拌时间和温度对沥青性能的影响;并验证了SMA—13橡胶改性沥青混合料的路用性能。研究表明:相同掺量下,60目胶粉改性沥青的性能优于40目改性沥青;搅拌温度200℃时,60目胶粉裂解过度;橡胶沥青的针入度、软化点和延度随搅拌时间延长而规律性变化。     

纳米CuO-Co_3O_4-NiO复合氧化物的制备与电化学性能

为改善氧化物负极材料的循环性能和充放电容量,采用沉淀法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米CuO-Co3O4-NiO复合氧化物粉末。用X-射线衍射对其结构进行分析,透射电镜对其形貌进行表征,并对其电化学性能进行测试。结果表明,采用沉淀法可以制备出粒径范围为10~30 nm的纳米CuO-Co3O4-NiO复合氧化物;在40~50放电周期,放电容量保持率为94%。     

毛细铜/钛复合管材的游动芯头拉拔制备及组织性能

在热旋制备界面结合质量优异的铜/钛双金属复合管坯的基础上,对复合管进行了游动芯头拉拔加工,重点研究了复合管材游动芯头拉拔加工成形能力以及拉拔加工对复合管材组织性能的影响.研究结果表明,游动芯头拉拔方式,特别是减壁拉拔,对铜/钛复合管材结合界面有较大的破坏作用,且难以实现多道次连续拉拔加工,单道次拉拔加工量不宜超过30%;575℃保温70 min的道次间退火虽然对界面元素扩散情况影响不大,但能缓解加工硬化和残余应力,使得铜/钛复合管材的平均剥离强度由变形态的7.8 N·mm-1提高到退火态的17.1 N·mm-1,大幅度提高铜/钛复合管材的后续拉拔加工性能.通过严格控制拉拔减壁量,合理制定了铜/钛复合管材的拉拔加工工艺,成功制备了结合性能优异的毛细规格铜/钛复合管材.