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.     

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。     

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.     

重复荷载作用下浇注式沥青混合料黏弹特性

对浇注式沥青混合料进行了3种温度和3种荷载水平下的三轴重复荷载试验,利用Burgers模型推导了浇注式沥青混合料在重复荷载作用下的总应变公式.对理论应变公式和实验数据进行非线性拟合得到了浇注式沥青混合料在3种温度下的黏弹性参数,并分析了浇注式沥青混合料的永久变形和黏弹性变形的发展特性.研究结果表明:在半正弦重复荷载作用下,浇注式沥青混合料的变形规律与Burgers模型变形公式吻合较好,其永久变形随荷载作用呈线性增长,黏弹性变形先增长后趋于稳定,永久变形比例逐步上升;流动黏度随温度上升而迅速下降,延迟时间随温度上升而增加.     

重复荷载作用下沥青混合料的永久变形

对Burgers模型中串联粘壶进行了改进,并将改进模型看成是由三单元Van Der Poel模型与改进粘壶串联组成.采用半正弦波间歇荷载模拟路面受到的车辆荷载,推导了重复荷载作用下沥青混合料永久变形的力学模型.进行了三轴重复荷载永久变形试验,验证了模型的准确性,研究了永久变形的变化规律.试验结果表明:该模型能够全面反映重复荷载作用下沥青混合料三阶段永久变形特性;温度越高、应力越大,混合料的永久变形越大,流变数越小.而残余粘弹性变形随着荷载作用次数趋向于定值,其占永久变形的比例逐渐减小;应力越大、温度越高、间歇时间越短,残余粘弹性应变定值越大.随着荷载间歇时间的增长,残余粘弹性应变占永久应变的比例先迅速衰减,而后逐渐变缓;温度越高、荷载越大,应该设计更长的荷载间歇时间以便粘弹性变形的恢复.     

循环荷载作用下路面模型试验研究

介绍了室内模拟交通荷载作用下路面和软土地基共同作用的模型试验，根据试验结果得出了路面板的弯沉、应力以及永久变形。采用弹粘塑性有限元理论分析了路面在竖向静荷载和循环荷载作用下的应力和变形特性，并与试验结果进行了比较。     

沥青混合料低温抗裂性能评价指标

为了确保沥青路面在低温下的抗裂稳定性,就必须用实验方法来评定它在低温条件下的性能,然而到目前为止仍未有统一方法,因此尽快找到一种科学而又实际的评价指标,对于沥青路面低温缩裂问题的解决有着深远的意义.以沥青混合料低温抗裂性评价指标作为研究对象,在分析目前一些评价方法的基础上,通过对不同品种沥青混合料试验结果进行分析总结,发现沥青混合料的低温压缩应变能指标,更能反映不同沥青混合料的低温性能;对于低温蠕变试验,采用0℃、10%破坏荷载应力水平更适用于不同沥青混合料,利用0℃压缩应变能作为沥青混合料低温抗裂性能评价指标,方法简便易于推广.     

低温高应力下水工沥青混凝土粘弹特性实验研究

为研究水工沥青混凝土材料在低温高应力下粘弹特性,进行了不同温度和不同应力作用下材料的压缩蠕变实验.选择4种常见的粘弹性本构模型,编制非线性拟合程序,进行模型方程与实验曲线拟合,对比分析不同模型优缺点,得到最优模型并进行其参数与不同温度和加载应力的关系研究,结果表明,Burgers模型可以很好的反映水工沥青混凝土减速及等速蠕变两个阶段的粘弹特性,在低温和高应力条件下表现出更强的温度依赖性和敏感性.研究成果为水工沥青混凝土的工程应用提供数值计算依据.     

溶剂型冷补沥青混合料低温施工和易性定量评价方法

针对目前溶剂型冷补沥青混合料低温施工和易性定量评价方法欠缺的问题,设计了“等效圆法”,以散落面积S作为评价指标,对CA、LB、XR型冷补料及对照组进行低温施工和易性定量评价。研究结果表明散落面积S作为“等效圆法”的定量评价指标,不仅试验操作简单,而且与经验法所得出的低温施工和易性等级之间具有较好的相关性,显著提高了试验结果的客观性与可靠性;通过“等效圆法”得出,四种冷补料低温施工和易性依次为：对照组>CA>XR>LB;马歇尔稳定度试验表明,四种冷补料初始强度依次为：LB>CA>XR>对照组。结合试验结果,推荐冷补料性能评价指标为：散落面积S≥44πcm²,初始强度≥2.4 kN。     

纤维沥青混合料的低温抗裂性能

从不同纤维的微观特性和纤维沥青胶浆的沉锤试验出发,通过3种级配的纤维沥青混合料低温弯曲蠕变试验,分析了纤维和级配对沥青混合料低温抗裂性能的影响,并从复合材料角度对纤维的加强和改善作用机理进行了剖析。结果表明,纤维的加入可明显提高沥青混合料的低温抗裂性能,其中聚酯纤维的作用效果最为显著。     

等荷载循环加卸载下砂岩变形滞回环特性研究

通过对砂岩试件等荷载循环加卸载试验,探究了砂岩试件的变形特性及塑性滞回环演化特征。结果表明：加载终点与卸载终点应变值均随着循环数有所增加,每一次循环均产生了一定的塑性变形,后四次循环新产生的塑性变形远小于初始循环,且随着循环数增加变形呈逐渐减少的趋势,最终试件被逐步压实,呈现出应变硬化现象。依据滞回环位置指标,发现塑性滞回环随着循环数增加逐渐右移,滞回环面积大小与应变值相关,循环加卸载终点的应变值越大,滞回环面积则越大,滞回环面积随循环数增加逐渐增大。     

采用高聚物改性国产100#沥青制备铺路材料的探索

SBS作为一种热塑性弹性体 ,是苯乙烯—丁二烯的嵌段共聚物 .通过在国产 10 0 #石油沥青中添加不同剂量的SBS进行改性 ,研究其对石油沥青各项性能指标的影响 ,同时和参考标准进行对比来评价其改性的效果 .结果表明 ,石油沥青中添加 4 %SBS可以明显改善石油沥青的高温稳定性、低温抗裂性和感温性 ,使其基本满足铺路沥青的要求     

循环加载下砂岩断裂特性试验及模拟

利用WHY-200/10微机控制万能试验机,对红砂岩人字形切槽圆盘试样(CCNBD)进行静态与循环加卸载试验,研究在循环加卸载下红砂岩的Ⅰ型断裂力学特性及变形特征;并基于红砂岩的宏观力学参数进行PFC3D数值模拟试验,探究微裂纹扩展规律.试验结果表明:循环荷载的作用会使砂岩的Ⅰ型断裂韧度值KⅠC减小;且随着循环次数的增加,砂岩的Ⅰ型断裂韧度逐渐减小,直至达到某一下限值;砂岩CCNBD循环加载曲线受到其静态加载曲线的严格控制,循环加载破坏点变形量与静载曲线中同荷载水平下峰后变形量相近;循环加载下试样的径向位移变形过程和微裂纹扩展规律与上限荷载比相关,主要有3个阶段:初期加载阶段、中期稳定阶段、后期加速阶段;当上限比为0.95时,试样的径向位移变形过程和微裂纹扩展只有初期和加速阶段;当上限比为0.75时,其位移变形和微裂纹扩展只有初期和稳定阶段,且不发生断裂破坏;循环加载下试样韧带两端断裂过程区(FPZ)的微裂纹发生充分衍生和扩展,最终的微裂纹数目明显多于静态加载.     

彩色沥青老化性能的研究

研究了符合GB15180-94重交通道路沥青标准的彩色道路沥青的老化过程。结果表明:提出的两种老化动力学模型能够很好地描述两种彩色道路沥青的老化速率。彩色沥青老化后,沥青质含母增加,胶质、芳香酚、饱和酚含量减少。沥青胶体的原有平衡体系遭到破坏,导致沥青使用性能变坏。彩色沥青老化过程中,沥青胶体不稳定指数(Ie)对沥青老化条件很敏感,随老化温度的升高和老化时间的延长而增加;粘度随老化时间的延长近似呈指数关系增加,所以可以用胶体不稳定指数和老化指数来评价彩色沥青的老化性能。     

受移动集中力作用的沥青路面永久变形的精确解

推导出一种有别于其他数值解(如有限元法)的预估沥青路面永久变形的理论精确解。运用莫尔-库仑屈服条件和半空间内一点受集中力作用的Mindlin解,确定荷载作用下的沥青路面弹塑性分界面。利用刚塑性假定简化一维Burgers模型,从而简化了沥青路面的永久变形计算,据此假定将一维的沥青混合料Burgers模型推广至三维Burgers模型,类似于三维虎克定律。基于以上假定,计算出沥青路面下凹和隆起的永久变形,得出沥青路面侧向隆起高度约为下凹深度的一半,这一关系已被大量工程观测数据所证实。     

重复荷载作用下非饱和黄土的动力特性研究

通过对神河高速非饱和黄土在不同围压下进行振动三轴试验,测定了非饱和黄土的动弹性模量和阻尼比,以及黄土的动本构关系。结果表明,动弹性模量随动应变值增大而减小;在相同固结比条件下,动弹性模量随固结压力值增大而增大;随着动应变增大,非饱和黄土的阻尼比随之增大;非饱和黄土的动应力-动应变关系可近似用双曲线模型表达。同时分析了动弹性模量随动应变的规律,进一步验证动三轴试验中动弹性模量的变化规律的合理性。     

提高沥青混合料压实标准的分析

我国很多高速公路大量发生水损坏等早期病害,这与我国沥青路面施工规范规定的压实度标准偏低有直接的关系,通过分析,建议适应提高压实度标准,增加控制指标,以提高路面的使用寿命,满足高速公路建设的客观需要。