重复荷载作用下沥青低温粘弹特性研究

沥青材料是一种典型的粘弹性材料，在荷载作用下其变形特性由虎克弹性和牛顿粘性的比例关系所决定。为此从沥青的粘弹特性入手，对沥青在重复荷载作用下的变形进行分解，测定得到了沥青低温条件下的粘、弹性比例关系，提出用Dp(1 Dp/De)和dDp/dn两种物理意义明确的指标来描述沥青的粘弹特性，同时研究了弹指标随温度、应力及加载频率的变化规律。     

再生沥青混凝土黏弹特性实验研究

为研究再生沥青混凝土的黏弹特性,制作了RAP掺量分别为10%、20%、30%、40%的马歇尔试件,并对不同掺量的再生沥青混凝土进行了单轴压缩试验和蠕变试验,分析了不同RAP掺量对再生沥青混凝土抗压强度和蠕变特性的影响.选择3种常见的黏弹性本构模型,利用Origin绘图软件将模型方程与试验曲线进行拟合,得到最优本构模型,并研究其和参数不同荷载强度与不同RAP掺量的关系.结果表明：四参数固体模型相对于其他两种模型可以更好地反映出再生沥青混合料的黏弹特性.研究成果可为再生沥青混凝土的工程应用提供数值计算依据.     

环氧沥青的粘弹特性研究

应用动态粘弹力学的理论和方法,对环氧沥青进行了不同应力、应变、温度和时间条件下的流变学性能试验研究。试验结果表明,与普通改性沥青相比,其蠕变柔量小约4个数量级;复数模量随频率降低（温度升高）而降低并与贮存模量共同趋于定值,而在高频（低温）条件下则显示出一定的粘性特征;各项粘弹性参数远远大于改性沥青和普通沥青,具有很好的抵抗流动变形能力。环氧沥青是一种完全不同于普通沥青和改性沥青的粘弹性材料。     

环氧沥青的粘弹特性

通过对环氧沥青进行频率扫描、蠕变试验等动态剪切流变试验,分析了环氧沥青的粘弹性能.与普通改性沥青相比,环氧沥青表现出完全不同的粘弹特征:其在较大的温度和频率范围内均表现出较好的弹性性能,粘性所占成分很少;其蠕变柔量小约4个数量级,有着更好的高温稳定性能;其复数模量随频率降低(温度升高)而降低,并与贮存模量共同趋于稳定值,表现出明显的弹性特征,而在高频(低温)条件下则显示出一定的粘性特征.结果表明,环氧沥青具有很好的高温抗变形和低温抗裂性能,是一种理想的路面建筑材料.     

水工沥青混凝土低温线收缩系数试验研究

针对沥青品种、沥青含量以及温度等多种因素,在不同试验条件下,设计多种试验方案研究水工沥青混凝土的线收缩系数。试验结果表明:沥青品种的不同对沥青混凝土的线收缩系数影响较大,而沥青含量(变化范围为±0.3%)以及升温降温过程对沥青混凝土的线收缩系数影响较小。     

带式输送机输送带橡胶材料粘弹特性实验研究

鉴于带式输送机输送带覆盖层橡胶材料粘弹特性对于输送机系统的整体动态性分析及压陷滚动阻力理论研究的重要性。覆盖层材料选择丁基橡胶,对其进行不同温度,不同载荷下的静态蠕变实验,得到在不同条件下的蠕变曲线。选取三元件Maxwell固体模型作为覆盖层橡胶材料粘弹力学模型,利用最小二乘法对蠕变曲线进行非线性拟合,求得模型参数值,然后通过相关性分析,得出输送带覆盖层橡胶材料的粘弹特性。研究表明,当温度升高时,弹性模量与粘性系数均减小,且与温度有指数关系。     

低温条件下心墙沥青混凝土蠕变特性试验

依托西部某沥青混凝土心墙坝工程,分别开展了5℃、10℃、15℃低温条件下的沥青混凝土心墙材料三轴蠕变特性试验。[JP2]试验结果表明：在双对数坐标系下,剪切蠕变与时间满足较好的线性关系,且其斜率受偏应力影响较小,但随着温度的升高斜率呈指数减小;剪切蠕变随着偏应力增大而增大,两者之间呈非线性关系,温度越高,非线性越明显;随着温度的升高,蠕变量增大,蠕变速率加快,且偏应力越大,产生的蠕变增量越大;体积蠕变取决于偏应力的大小,偏应力较小时,表现为压缩,偏应力较大时,表现为膨胀,且膨胀量明显大于压缩量;围压对蠕变的影响同样与偏应力有关,当偏应力较小时,围压对蠕变的影响较小,随着偏应力的增大,围压增大对蠕变有较为明显的抑制作用。[JP]     

水工沥青混凝土防渗技术研究

沥青混凝土在水工工程防渗中的应用十分广泛,并且相关技术也比较成熟,全球已有很多沥青混凝土面板坝、心墙坝等。为了探究水工沥青混凝土防渗技术,针对某水工工程中沥青混凝土防渗技术的应用展开了研究,首先对案例进行了简单介绍,接着就水工沥青混凝土技术特点进行了分析,继而对施工设备进行了探讨,再对沥青混凝土的材料进行了研究,最后就具体的防渗技术展开了论述。通过本文研究,希望对相关事业有所借鉴作用。     

粘弹层合板阻尼振动的层间应力和实验研究

应用混合分层理论,并在板的厚度方向采用位移和应力插值函数推导出粘弹层合板的动力学方程.计算了自由阻尼结构的法向位移响应幅值和层间横向应力的相对幅值,分析了粘弹性材料模量的影响.在高频疲劳试验机上试验不同粘弹性材料的自由阻尼层合板的稳态振动.结果表明:较高的层间法向正应力是低频振动中引起粘弹层合板分层破坏的主要因素,采用面内方向加强的粘弹层合板能有效地降低界面上法向正应力的值.这与通过动力学方程分析粘弹层合板的结论是一致的.     

砂沥青混合料非线性粘弹模型

基于砂沥青混合料蠕变特征,在Burgers模型中串联粘塑性体,并对粘塑性体中粘性系数进行改进,得到描述整个蠕变过程的非线性粘弹模型,理论推导和分析了模型蠕变方程.进行了砂沥青混合料试样施加不同应力下单轴压缩蠕变实验,由最小二乘法编制非线性拟合程序求得模型参数,拟合得到各模型参数与应力函数关系式.通过模型预测和实验值对比,结果表明,模型完整描述了砂沥青混合料蠕变过程3个阶段,尤其反映了加速蠕变的非线性粘弹特征.     

低温高湿工况下热源塔换热特性实验研究

为了确定冬季低温高湿工况下开式热源塔与闭式热源塔的换热性能差异及影响因素,建立了热源塔热泵实验平台。定义吸热效率η表征热源塔换热过程热力完善度。实验研究了冬季空气干球温度2~10℃、溶液进口温度-10~-2℃、相对湿度60%~100%、风量1 400~4 400 m~3/h范围下,各参数对开式和闭式热源塔吸热效率的影响以及换热性能差异。结果表明:吸热效率均随溶液进口温度、相对湿度和风量的增大而增大,随空气干球温度的增大而减小;溶液进口温度对吸热效率均影响最大,相对湿度的影响最小;开式热源塔和闭式热源塔的吸热效率分别为0.26~0.55、0.16~0.35;开式热源塔比闭式热源塔吸热效率平均高35%,溶液换热温差高1.0~2.0℃。开式热源塔更适合南方低温高湿环境,但需综合考虑溶液飘洒和浓缩的问题。     

粘弹粘塑性围岩流变特性解析

本文采用岩体的力学介质模型研究了粘弹粘塑性巷道围岩流变特性,按照围岩—支护共同作用的观点,得到了在支护反力作用下的一般表达式,给出了在支护反力为常量时包括粘弹粘塑性围岩特性曲线及其时间效应的封闭式解答。     

旋转长杆弹侵彻混凝土靶应力波传播特性研究

利用动量定理和动量矩定理,建立了旋转长杆弹垂直侵彻混凝土时的运动微分方程,并对此微分方程进行了数值求解,讨论了撞击力和侵彻位移的时程特性。在此基础上,利用波动理论建立了纵波的波动方程和扭转波的波动方程。利用有限差分法对波动方程进行了数值求解,讨论了弹体内部应力波的传播特性,重点研究了初始旋转角速度对长杆弹内应力波传播特性的影响。     

低温沥青混凝土施工技术

主要介绍沥青混凝土强度机理和压实工艺、在低温情况下铺筑沥青混凝土技术措施。     

水工沥青混凝土骨料级配选择

骨料级配选择是水工沥青混凝土配合比设计的一个重要问题。骨料级配曲线可用三个参数表征:骨料最大粒径、级配指数和填料用量。本文讨论了这三个参数对骨料连续级配的影响,建立了新的级配公式,并成功地用于配合比设计。     

单向应力状态下线性强化弹粘塑性材料的流变性质

分析了单向应力状态下线性强化弹粘塑性材料的流变性质,指出了这种材料的本构方程与粘弹性三参量固体的本构方程相似性,从而得出了积分型本构方程.     

狗髌韧带粘弹性质的实验研究

本文就狗髌韧带在单向拉伸时的应力应变关系及蠕变性质进行了探讨,提出了常应变率下的应力应变方程及蠕变方程。实验取得的一些基长数据,可对人工修复、再造韧带提供参考。     

低温下碳纤维混凝土电热效应实验

为研究碳纤维混凝土在低温下导电发热性能,测试低温下碳纤维混凝土的融雪化冰能力以及相互之间的关系,为冬季公路或机场的融雪化冰工程奠定基础。采用模拟的方法进行实验研究,分别研究了低温下碳纤维混凝土的发热规律、3 mm冰层覆盖情况下的融雪能力、外界温度与除冰时间关系、电热功率与除冰时间关系。结果表明:在-25℃情况下,2%碳纤维含量的碳纤维混凝土在36 V交流电压的作用下80 min左右温度达到0℃,且随着时间的推移,温度上升速率不断增加;在3 mm冰层覆盖下,通电80 min时冰层开始融化,120 min时冰层基本融化完,说明在"中雪"情况下,通电120 min就能保证"旧雪"完全融化完毕;随着电热功率的增加,碳纤维导电混凝土的融雪能力也不断增强,根据实验数据可以得出碳纤维导电混凝土的最经济导电功率为500~700 W/m2.低温时,不同温度情况下,随着温度的变化,融雪化冰时间也随之变化,随着温度的"上升",融雪化冰时间几乎成直线下降,外界温度越接近0℃,融雪化冰时间越短。在-5℃情况下,碳纤维混凝土温度上升到0℃只需要46 min.     

真实环境下早龄期水工混凝土内部相对湿度实验研究

混凝土内部相对湿度是混凝土的重要性能参数之一.为了揭示实际工程中不同湿度状态下早龄期水工混凝土内部相对湿度的变化规律,在宜昌地区开展了高、低温季节真实环境下掺粉煤灰水工混凝土湿度实验,对比研究了6面包裹、5面包裹和6面裸露3种不同湿度交换状态下,水工混凝土立方体试件不同深度处的内部相对湿度变化规律.实验结果表明,高、低温季节下的水工混凝土内部相对湿度变化可分为两个阶段,即内部相对湿度在第一阶段维持为100%,在第二阶段缓慢下降;环境温度是影响水工混凝土内部相对湿度变化的重要因素,环境温度越高,水工混凝土内部相对湿度下降的越早且越快;由于水工混凝土的水胶比较高,水工混凝土内部相对湿度下降主要是水分向外界扩散引起,而由水化反应引起的内部相对湿度下降值基本可以忽略.     

耦合作用下高粘沥青老化性能的非线性预测

为解决高粘沥青热氧老化预估研究不足的问题,选用辽河90~#沥青,国产OLB-1型高粘改性剂制备高粘改性沥青.采用旋转薄膜烘箱对高粘改性沥青进行短期老化,测试不同高粘改性剂掺量下的软化点、针入度、5℃延度.研究结果表明:通过试验结果建立非线性高粘沥青老化方程,能够精准预测高粘沥青经任意时间和任意掺量老化后的性能指标.通过层次分析法确定出指标权重,以灰色关联度作为评判准则,选出抗老化性能优良的改性剂掺量.研究结论突破了高粘沥青在时间与掺量耦合作用下的老化研究,有助于对沥青抗老化性能的评价和预测.