橡胶沥青胶结料的老化与再生研究

采用热氧老化的方法研究了老化对橡胶沥青胶结料粘弹性的影响规律,并通过添加再生剂对其软化点、针入度和延度等性能进行恢复。实验结果表明,老化后基质沥青和橡胶沥青的软化点升高、针入度变小、延度降低;老化过程中,基质沥青软化点和针入度的衰减率均大于橡胶沥青,但延度的衰减率则小于橡胶沥青;再生剂能够恢复橡胶沥青性能,但和原样沥青相比,软化点和延度有所降低,针入度则略有增加;延度的再生恢复效率最高,其次是针入度和软化点。     

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。     

级配碎石本构模型弹性变形适用性及验证

针对级配碎石本构模型对沥青路面变形适用性,推导应变张量更新算法并对碎石本构模型进行有限元二次开发,将其用于ABAQUS有限元软件分析路面变形,并将分析结果与现场实测结果对比.结果表明:级配碎石计算收敛模量分布极不均匀;级配碎石采用Uzan模型计算得沥青层层底应力、应变与沥青层内部最大剪应力均较其采用线弹性模型和k-θ模型的情况大;通过与现场实测应变比较可知,采用Uzan模型计算所得沥青层层底应变与实测应变最接近.     

SBS改性沥青的阶段性老化特征与机理

采用荧光显微镜、红外光谱和凝胶色谱等微观试验,分析苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青老化过程中的微观相态结构、沥青相的吸氧程度及分子尺寸构成的变化情况.试验与分析结果表明,SBS改性沥青存在着2个明显的老化阶段:第1阶段,沥青吸氧速率较低、小分子比例基本不变,SBS颗粒尺寸逐渐减小并最终发生凝聚、离析,导致SBS改性沥青的韧性逐渐下降,直至完全丧失;第2阶段,沥青吸氧速率显著增大、小分子比例减少,由于SBS降解后苯乙烯仍起到改性作用,使沥青稠度增大,从而沥青软化点呈上升趋势.     

不同设计目标下沥青混合料的疲劳性能

选用目前最为先进与常用的4点弯曲疲劳试验,对常用的包括70#基质沥青和常用的改性沥青在内的10种沥青混合料进行了15℃及1 000×10-6应变控制下的疲劳试验,并进行二次疲劳试验,兼顾了改性沥青的自愈合效果,完成了相同沥青用量下和相同体积设计目标下的各沥青混合料的疲劳性能对比,以及针对相同高温性能和疲劳性能的双向分级,以提供实际工程时混合料设计之前的参考,最后还依据所有试验数据绘制了相应的疲劳性能和高温性能分区散点图以供直观参考.     

基于多重分形理论的沥青路面集料离析评价方法

对采集的沥青道路表面数字图像进行二值化处理,通过多重测度理论计算得到沥青道路表面集料分布的谱参数,运用多重分形谱参数表征了沥青路面集料各分布状态下的离析程度。结果表明,沥青道路表面集料的分布有多重分形特性,其谱宽Δα能反映集料分布的不均匀程度,Δα越大表明集料分布越不均匀;通过白色像素占总像素的比率ε调整后的谱宽Δα′(Δα′=Δα·ε)能定量表征集料的离析程度;运用多重分形谱评价沥青道路表面集料离析是一种较为准确、高效、低成本的新方法。     

沥青路面评价模型研究

在路面状况分析评价中,依据木桶理论以探求半刚性基层沥青路面的损坏模式.根据大量路面状况历史数据,相应于木桶理论,提出了路面状况评价指标体系,利用SAS软件系统的相关分析和回归分析对各指标与路况指数的相关关系进行探讨,并给出它们之间的数学函数式,由此得到半刚性基层沥青路面的损坏模式.进一步提出动态木桶理论和病害恶化率概念,揭示各病害指标的变化情况及其对路面状况评价的影响,结果有助于路面状况的预测,为未来路面养护决策提供有用的信息.     

结合工程实例就乳化沥青厂拌冷再生配合比设计探讨

冷再生配合比设计一直处于模糊的摸索阶段,对工程现场铣刨RAP材料进行了冷再生配合比设计,既利用土工基层配合比设计中最大干密度和最佳含水量的理念,也充分结合热沥青混合料的配合比设计中马歇尔空隙率、稳定度、劈裂强度等理念,确定了厂拌乳化沥青冷再生配合比。即RAP料占87%,石屑(0～5mm)占13%,水泥掺量为1.5%,最佳含水率7%,最佳沥青用量为2.5%。     

中国南方天然沥青、油气苗分布与找油气关系

从中国南方地表广泛分布的天然沥青、油气苗的产出特征、水化学性质及沥青演化阶段入手,结合区域构造、热作用、保存条件与区内已知的油气田对比剖析,对除四川盆地已知油气田以外的中古生界地层裸露区的断拗进行保存条件及地覆构造研究,结果表明:寻找保存条件相对较好,热作用适中的地带进行勘探,可能发现断层圈闭、断高、生物礁气藏以及新生界构造造成岩性圈闭的次生气藏等;在那些保存条件好的地带,可能发现断层圈闭及潜伏生物礁气藏;但在广泛古生界地层裸露区,特别是碳酸岩发育的地带,普遍见天然沥青、油气苗及张性断裂,是找油气的不利区域。     

乳化沥青配方对冷再生混合料路用性能的影响

为提高乳化沥青冷再生混合料的和易性及早期强度,结合实际工程,对乳化沥青配方进行专项设计。并用现有的规范方法验证了设计配方的乳化沥青冷再生混合料的路用性能。结果表明,所设计的乳化沥青配方能够有效提高混合料和易性与早期强度。实体工程的成功应用充分说明了设计乳化沥青配方对提高冷再生混合料路用性能的重要性。