沥青胶结料性能评价新指标的研究

针对中国常用的沥青高温指标和温度敏感性指标的不足,首先运用自行研发的稠度测试仪进行了沥青粘弹性分析,发现沥青粘性部分是影响沥青高温性能的关键,由此提出了沥青纯粘性稠度及其计算方法;与沥青混合料动稳定度的比较分析表明：纯粘性稠度克服了中国现有高温指标不适宜评价改性沥青的缺点,可以作为沥青的高温指标。然后,通过稠度与温度关系的分析,提出了表征沥青感温性的稠度－温度指数及其计算方法。最后,给出了沥青纯粘性稠度和稠度－温度指数标准的建议值。     

沥青胶结料的高温性能评价新指标——纯黏性稠度

针对我国常用的沥青高温指标和温度敏感性指标的不足,首先运用自行研发的稠度测试仪进行了沥青黏弹性分析,发现沥青黏性部分是影响沥青高温性能的关键,由此提出了沥青纯黏性稠度的概念及计算方法.与沥青混合料动稳定度的比较分析表明:纯黏性稠度克服了我国现有高温指标不适宜评价改性沥青的缺点,可以作为沥青的高温指标.文中还通过稠度与温度关系的分析,提出了表征沥青感温性的稠度一温度指数及其计算方法.最后,给出了沥青纯黏性稠度和稠度-温度指数标准的建议值.     

3种添加剂对改性沥青性能影响的测试与评价

对TPS、路孚8000和Sasob it三种新型沥青添加剂的改性效果进行了系统测试和分析,考虑到常规试验和评价指标在评价改性沥青性能时存在的不足,本文利用沥青稠度测试仪和测力延度仪,并引入能表征沥青结合料高温性能的稠度指标、反映沥青低温性能的测力延度以及评判温度敏感性能的稠度—温度指数等新的评价指标,评价了添加剂对沥青的改性效果。结果表明:新指标能很好的评价改性沥青的高温、低温和温度敏感性能,路孚8000对沥青各项性能改善明显。     

多聚磷酸改性沥青高温评价性能指标研究

针对不同多聚磷酸改性沥青胶结料进行了常规高温性能试验和Superpave高温性能试验,得到了不同的高温性能评价指标,并对比分析了沥青胶结料高温性能评价指标之间的关系.采用改进后的车辙试验验证了沥青混合料的高温性能,研究了沥青胶结料与混合料高温性能之间的相关性.通过差示扫描量热法(DSC)试验分析了多聚磷酸改性沥青以及SBS复配多聚磷酸改性沥青的改性机理.结果表明:软化点和累积应变可以较准确地评价不同类型沥青胶结料的高温性能;掺加多聚磷酸可以减小基质沥青和SBS改性沥青的热流率,从而改善基质沥青和SBS改性沥青的热稳定性;累积应变可作为高弹改性沥青胶结料的较合理评价指标.     

基于车辙试验优选沥青高温性能评价指标

选择6种沥青分别进行短期老化前后的常规试验、动态剪切流变试验以及重复蠕变恢复试验,得到常规7种高温性能评价指标。将指标排序结果与模拟沥青路面高温性能的沥青混合料车辙试验结果进行相关性分析,选择最优的沥青高温性能评价指标。     

Ti-1100/0.1Y高温钛合金等温热压缩变形行为

利用热模拟实验机对Ti 1100/0.1Y高温钛合金在温度990～1100℃,变形速率在0 001～10s-1范围内进行等温热压缩实验,观察变形后的显微组织,并根据动力学材料模型绘制出热加工图·结果表明:温度变化不改变σ ε曲线特征,但在 ε=10s-1时,出现流变不稳定性; ε=0.1～1s-1时,组织发生β相再结晶; ε=0 001～0 01s-1时,出现动态回复·综合考虑可热加工性和组织细化因素,温度在990～1020℃,变形速率在0 01～1s-1范围是良性热加工区域·     

乳化沥青-水泥复合胶浆稠度研究

目的研究乳化沥青-水泥复合胶浆的稠度性质,为乳化沥青混合料性能优化提供科学依据.方法采用自主研发的新型稠度测试仪,探究了水泥与乳化沥青不同用量比对复合胶浆稠度的影响,在此基础上,分析了水泥对乳化沥青-水泥复合胶浆稠度的贡献率.结果水泥与乳化沥青用量比为22%时,其胶浆稠度达到最大值,表现出较强的黏韧性;在25℃和45℃测试条件下,水泥稠度贡献率分别为65.5%和55.5%,且25℃测试条件下水泥对沥青黏结成膜状态的促进作用及其胶浆稠度的贡献程度更加显著.结论水泥和乳化沥青这两种胶结材料相互影响和制约,水泥水化物结构不仅对胶浆稠度具有提升作用,还对乳化沥青黏结成膜作用的优化具有一定的贡献.     

T91钢的高温塑性变形及动态再结晶行为

采用Gleeble-1500热模拟试验机进行了T91钢的压缩试验,研究了变形温度为1100～1250℃、应变速率为0.01～1 s-1时该钢的变形行为,分析了流变应力与应变速率和变形温度之间的关系,计算了高温变形时应力指数和变形激活能,并采用Zener-Hollomon参数法构建该钢高温塑性变形的本构关系,绘制了动态再结晶图和热加工图.结果表明:在试验变形条件范围内,其真应力-真应变曲线呈双峰特征;钢中发生了明显的动态再结晶,且再结晶类型属于连续动态再结晶.T91钢的热变形激活能为484 kJ.mol-1,利用加工图确定了热变形的流变失稳区,结合力学性能,可以优先选择的变形温度为1200～1 250℃,应变速率不高于0.1 s-1.     

BFe10-1-1铜合金的热压缩本构方程

采用圆柱试样在Gleeble-3500数控热力模拟试验机上对BFe10-1-1铜合金进行等温压缩变形试验,研究了此合金在温度850℃、900℃和950℃以及应变速率0.01s-1、0.1s-1、1s-1和10s-1等不同变形条件下的热力学行为.结果表明:高温变形条件下,变形温度、变形速率以及变形程度对该合金的流变应力的影响显著.流变应力随变形温度的升高而变小,随变形速率的增大而变大,且当变形超过临界应变时,金属晶粒会发生明显的动态再结晶.并由此构建了该铜合金包含Arrhenius公式和Zener-Honllmon参数的流变应力本构方程.     

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.     

生物柴油再生沥青胶结料性能

为研究生物柴油再生沥青胶结料的黏附性能与流变性能,通过三大指标和布氏黏度分析生物柴油对老化沥青常规性能的影响;采用车辙因子评价高温性能,疲劳性能通过线性振幅扫描试验(linear amplitude scanning, LAS)测试,并基于黏弹性损伤(viscoelastic damage, VECD)模型对疲劳寿命预测;通过测试有机溶剂与沥青试样的接触角分析其黏附性。结果表明：生物柴油掺量为2%～3%时,能有效恢复老化沥青的三大指标,2%掺量生物柴油可使老化沥青的黏度恢复至基质沥青水平;生物柴油的加入降低了沥青的高温性能,掺量越大沥青试样的高温临界温度越低,但能显著提高沥青的疲劳性能,掺量达到2%时,路面产生5%应变时的疲劳寿命约是基质的1.28倍,产生2.5%应变时约是基质的1.39倍。3%掺量生物柴油再生沥青与两种集料的界面黏附强度均大于基质沥青,其与玄武岩的黏附功达到65.69 mJ/m²,与花岗岩的黏附功可达51.73 mJ/m²。     

用SHRP方法评价再生沥青性能

考虑到目前评价道路沥青的相关指标,如针入度、软化点、延度等的局限性,为了更好地反映再生沥青随荷载、时间和温度变化的流变学性质,应用战略公路研究计划(strategic highway research program,SHRP)方法对3种再生沥青的路用性能进行了评价,分别从高温稳定性、中温耐疲劳性和低温抗裂性3个方面进...     

基于材料复合理论的老化沥青再生规律

通过复合材料的性能模型及相关沥青组分调合模型的研究,从理论上说明了再生沥青材料性能的可设计性及其材料复合效应.以老化沥青和新沥青及再生剂为基质组分,设计复合再生试验,通过常规物理指标、SHRP指标和感温指标分析新沥青、再生剂对老化沥青的复合再生规律,并推导了再生沥青的复合性能模型.试验结果表明:再生沥青与新沥青掺量在针入度、软化点、高温车辙因子、低温劲度模量及针入度指数指标方面具有良好的对数线性或线性复合关系;再生剂与旧沥青的复合针入度符合Grunberg方程,且再生剂对老化沥青的再生规律与新沥青对老化沥青的再生规律基本相同;尽管在低温延度方面,新沥青及再生剂与旧沥青的复合规律均较差,但再生剂对旧沥青延度及其他性能的改善远优于新沥青.     

温度和应变速率对316LN钢高温性能的影响

在Gleeble-1 500D热模拟机上进行了光滑圆棒的拉伸试验,温度区间：900℃～1 250℃,间隔50℃,应变速率分别为：1 s-1,0.5 s-1,0.05 s-1,0.005 s-1,得到了不同温度和应变速率下316LN钢的真应力-应变曲线和断面收缩率,通过对实验数据分析及对断口金相观察,得到了温度和应变速率对316LN钢高温性能的影响规律：在给定的范围内,随着温度的升高,316LN钢的抗拉强度越来越小,而随着应变速率的增大,316LN钢抗拉强度越来越大;随着温度和应变速率的增加,316LN钢的塑性越来越好。     

材料参数对沥青混合料高温稳定性的影响

为了提高国内高速公路沥青路面的高温稳定性,针对沥青路面中面层常用的19型沥青混合料,分析了集料级配、沥青类型、沥青用量、空隙率等材料参数以及压实方法、实验温度等因素对19型沥青混合料高温稳定性的影响.试验结果表明,沥青混合料的抗高温车辙受集料级配和沥青性能的双重影响,同时采用油石比在最佳油石比基础上低0%～0.3%和4%的空隙率时,沥青混合料的高温稳定性最好.     

复合改性乳化沥青的制备及其微表处混合料路用性能

为解决普通乳化沥青在微表处混合料中存在的路用性能不足的问题,采用先乳化后改性的工艺制备高性能改性乳化沥青.利用延度与软化点指标确定改性剂添加方法及改性剂掺配比例,并以其作为微表处混合料的胶结料.通过湿轮磨耗试验(WTAT)验证其抗水损与耐磨耗性能,通过劈裂试验与高温车辙试验验证其抗裂与抗剪性能.结果表明,复合改性乳化沥...     

泡沫沥青及其温拌混合料高温性能分析

为研究泡沫沥青及其温拌混合料高温性能,采用动态剪切试验(DSR)分析沥青样品发泡前后在原样及短期老化(RTFOT)条件下的高温性能及沥青在经历发泡过程后的性能变化;通过动稳定度和动态模量试验评价泡沫沥青温拌混合料及热拌沥青混合料的高温性能,基于动态模量试验数据拟合得到沥青混合料动态模量主曲线及位移因子,并与热拌沥青混合料的高温性能进行对比。结果表明:采用动态剪切试验(DSR)得到沥青抗车辙因子结果与其混合料高温性能有良好的相关性;基于动态模量主曲线方法可以更全面的评价沥青混合料的高温性能。     

镍铁矿渣纤维对道路沥青的改性机理

以镍铁渣纤维作为改性剂制备道路改性沥青，以改性沥青的针入度、软化点、针入度指数等指标评价其对基质沥青性能的改善作用，并通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、差示扫描量热法(DSC)等方法对镍铁矿渣纤维改性沥青的作用机理进行深入分析.研究结果表明:镍铁渣纤维可明显地改善沥青的高温性能、低温性能以及感温性能，而实现镍铁渣纤维对沥青性能改善作用的基本原因是其在物理共混的基础上，调整了沥青组成中轻质组分的相对比例，使得基质沥青的胶体类型更趋向于“溶胶-凝胶”型.