填料对沥青胶浆路用性能的影响

采用流变学方法定量研究填料对沥青胶浆性能的影响,所用填料包括矿粉、水泥和纤维．结果表明：填料能够明显提高沥青胶浆的高温性能,但不同填料的影响程度不同;在相同掺量下,水泥优于矿粉,聚酯纤维优于玄武岩纤维．通过沥青混合料的马歇尔稳定度试验与CPN车辙试验证实了以上结论的正确性．另外,在沥青胶浆中掺入填料还可以明显提高胶浆的抗疲劳因子,所以,采用科学的方法确定填料的最佳掺量是平衡沥青胶浆高温性能与抗疲劳性能的一种手段．     

水泥混凝土路面沥青加铺层材料的设计

按照设计材料的概念和现代材料设计方法设计了水泥混凝土路面沥青加铺层材料FAC．整个材料设计过程包括：力学环境和使用条件的评价、材料设计原则的确定、材料设计的实施、材料性能的评价．在分析和验证过程中引入了离散单元方法并开发出了沥青混合料虚拟试验过程．通过多个实体工程的实际使用和三年使用效果观测,发现材料的各项指标和工程性能是令人满意的,从而证明了这一材料设计方法和过程的可行性．     

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。     

道路沥青老化机理分析

利用现代分析方法(IR光谱、^1H—NMR、SEC),考察了进口韩国70道路沥青在0h～250h和60℃—130℃薄膜热老化前后特征官能团与分子结构变化。试验发现：沥青经老化后分子中羰基官能团的吸收峰显著增加,老化温度愈高愈变化愈明显。此外,老化后沥青分子中高分子量组分的含量增加,分散度变大。沥青老化前后分子结构的变化说明沥青分子问存在极性官能团之间的缔合作用。沥青的老化是一个缓慢的自氧化过程,氧化反应符合自由基链反应历程。     

SBS改性沥青抽提回收影响因素及改进方案

分析国内目前使用最广泛的离心抽提法和阿布森回收法的不足及其产生原因.针对SBS改性沥青的抽提回收,设计不同的对比试验,研究三氯乙烯、矿粉及温度等关键影响因素对回收SBS改性沥青性能的影响程度与规律.在现有试验方法的基础上,针对其不足之处以及不同的影响因素,制定相应的补充改进措施:针对矿粉的干扰,当不具备高速离心分离及压力过滤设备时,通过将抽提所得混合液自然沉淀24 h以上,然后取上层混合溶液进行回收试验,以消除矿粉影响;针对三氯乙烯的影响,调整阿布森试验温度不高于140℃,可以不使用保护气,直至不再有冷凝的三氯乙烯产生时,取出混合液并置于宽口径容器中,在烘箱内130～140℃搅拌蒸发2 h,然后调整温度至160～170℃继续搅拌蒸发2 h,以消除三氯乙烯的影响.从而提高试验精度,准确评价抽提回收SBS改性沥青性能.     

沥青混合料级配集料的分形特性

基于分形理论,对沥青混合料级配集料的分形特性进行了研究,探讨了集料颗粒、集料粒径分布、集料质量级配以及集料体积的分维等.研究结果表明:分维值可以用来定量地描述沥青混合料中集料的复杂外观结构,在双对数坐标下集料颗粒周长与面积呈现线性关系,相同集料(同料源)不同级配的集料颗粒具有近似相同的分维,相同集料不同截面具有相同的分维,不同集料(不同料源)表现出不同的分维;分维值也可以用来定量地描述沥青混合料中集料粒径分布、集料质量分布、集料体积分布以及集料的空隙率等,集料质量级配分维值越大,其级配就越粗.     

沥青路面压实效果评价指标

为了准确评价沥青路面压实效果,采用无核密度仪对路面密度进行检测,分析不同类型压路机的有效作用范围,并在分析现行沥青路面压实效果评价指标合理性的基础上,结合有效压实功原理,提出了以压实指数为评价路面压实效果的评价指标。最后,通过浸水汉堡车辙试验,验证评价指标与高温稳定性的相关关系。结果表明：与评价指标空隙率相比,压实指数作为评价指标能更好地评价沥青路面的压实质量;压实指数与车辙深度、蠕变速率等高温稳定性参数的相关性明显,可用来评价路面的抗车辙性能。     

沥青混合料同轴剪切试验方法研究

在国内外沥青混合料抗剪试验方法研究分析的基础上,提出了一种全新的即同轴剪切试验方法,同轴剪切试验方法不但比较简便,而且试件受力特点符合路面的实际状况.建立同轴剪切试验模型的三维有限元模型,着重对同轴剪切试验试件力学响应进行分析,然后对同轴剪切试验试件受力特点进行有限元分析;根据试件的受力特点提出沥青混合料抗剪强度的指标,采用三轴试验抗剪强度指标进行对比验证.     

钢桥面沥青铺装层疲劳损伤分析与车辆轴载换算

采用力学近似方法,对钢桥面沥青混合料铺装层在循环荷载作用下的力学行为和疲劳损伤特性进行了理论分析.采用粘弹性损伤模型的能量转换方法对钢桥面沥青混合料铺装层应力场、应变场及损伤场分布状况进行研究.依据钢桥面沥青混合料铺装体系复合结构的应力场、应变场和损伤场在疲劳过程中的动态演变规律以及疲劳裂缝的形成机理,推导出钢桥面沥青铺装层疲劳性能方程和车辆轴载换算公式.结合南京长江第二大桥钢桥面铺装工程,应用所建立的疲劳性能方程以及轴载换算公式对钢桥面铺装层使用寿命进行预测.     

岩沥青与玄武岩纤维复合改性沥青混合料性能研究

岩沥青改性沥青具有较好的抗车辙能力、抗水损坏能力和抗疲劳能力,但低温抗裂性能较差,以玄武岩纤维和聚酯纤维作为岩沥青的增强材料,采用车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和三轴剪切试验分别对比了岩沥青和纤维复合改性沥青混合料、基质沥青混合料以及SBS(styrene butadiene styrene)改性沥青混合料的高、低温性,水稳定性能,力学性能。试验结果表明,青川岩沥青与纤维复配的复合改性沥青混合料具有优良的路用性能,纤维的加筋作用能够有效改善岩沥青改性沥青的低温抗裂性能,且玄武岩纤维的改性效果优于聚酯纤维,推荐最佳的复配方案为6%青川岩沥青+0.30%玄武岩纤维。