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基于黏弹理论的橡胶改性沥青自愈性能研究

公路 2020年第1期65卷 195-200页

作者：禤炜安熊剑平韦万峰广西道路结构与材料重点实验室南宁市530007 高等级公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心南宁市530007 广西交通科学研究院有限公司南宁市530007

为研究橡胶改性沥青的自愈性能,从橡胶沥青的黏弹特性出发,测试了温度、持续时间对橡胶沥青黏弹性能的影响,分析基于黏弹理论的橡胶沥青自愈性能。采用DSR流变仪分析研究了温度扫描和时间扫描模式下橡胶沥青的自愈性能,评价了粉胶比、... 详细信息

为研究橡胶改性沥青的自愈性能,从橡胶沥青的黏弹特性出发,测试了温度、持续时间对橡胶沥青黏弹性能的影响,分析基于黏弹理论的橡胶沥青自愈性能。采用DSR流变仪分析研究了温度扫描和时间扫描模式下橡胶沥青的自愈性能,评价了粉胶比、应力大小、损伤度对橡胶沥青自愈性能的影响,建立了橡胶沥青的自愈指数——损伤度的数学模型。研究结果表明:温度越高,持续时间越长,沥青材料的黏度越低,从而提高了分子的流态特性,有利于沥青材料实现自愈合;随着粉胶比的增加,橡胶沥青的布氏黏度逐渐增大,自愈能力降低;作用应力越大,自愈能力越小;自愈期前后的初始模量和损伤度基本相同,表明橡胶沥青实现了自修复,自愈性能较好;沥青材料自愈合性能与损伤度成反比,损伤度越大,材料的可恢复性越小,自愈合性能越不显著;通过自愈合指数方程,能够较准确预测不同损伤度条件下沥青材料的自愈合能力。

关键词：道路工程沥青材料自愈合黏弹特性损伤度

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考虑边界效应的非饱和土圆柱孔扩张问题解析

岩土力学 2022年第S1期43卷 301-311页

作者：翟张辉张亚国李同录肖书雄长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 长安大学建筑工程学院陕西西安710061 甘肃路桥建设集团有限公司公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心甘肃兰州730030

圆柱孔扩张理论是分析沉桩挤土及旁压试验等岩土工程问题的有效方法,然而已有研究中多假定土体为无限连续介质,当圆柱孔周围存在约束边界时并不适用。采用临界状态模型描述非饱和土的应力-应变关系,在此基础上引入反映土体比体积-吸力... 详细信息

圆柱孔扩张理论是分析沉桩挤土及旁压试验等岩土工程问题的有效方法,然而已有研究中多假定土体为无限连续介质,当圆柱孔周围存在约束边界时并不适用。采用临界状态模型描述非饱和土的应力-应变关系,在此基础上引入反映土体比体积-吸力关系的液相本构方程,推导了非饱和土中存在固定边界时,圆柱孔扩张问题在不同排水条件下的半解析解。通过计算不同工况,对比分析边界效应、非饱和吸力效应和排水条件对圆柱孔扩张响应的影响。结果表明,受边界效应影响,扩孔压力随着孔径增大而持续增大,这与无边界时扩孔压力趋于某一稳定值的情况有所不同;当圆柱孔扩张相同孔径时,周围固定边界范围越小,所需扩孔压力越大。土体初始吸力越大,扩孔压力也越大,相同应力增量引起的体积压缩量减小,说明土体出现吸力硬化效应。在孔周相同位置处,不排水比排水条件下的土体饱和度高、吸力小,对应的有效应力分量也小;距孔壁越近,该差异越明显。

关键词：圆柱孔扩张非饱和土边界效应吸力硬化效应半解析解

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低温磷酸镁水泥混凝土的力学性能

土木与环境工程学报（中英文） 2023年第2期45卷 194-202页

作者：李茂岳燕飞钱觉时李振唐茂华甘肃路桥建设集团有限公司公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心兰州730030 重庆大学材料科学与工程学院重庆400045

基于响应曲面法设计试验,研究不同环境温度(0、-20℃)下水胶比(W/C)、集胶比(G/C)、氧化镁与磷酸盐质量比(M/P)对磷酸镁水泥(MPC)混凝土抗压强度和抗折强度的影响。使用Design-Expert软件对数据进行分析处理,得到的回归模型反映了3个因... 详细信息

基于响应曲面法设计试验,研究不同环境温度(0、-20℃)下水胶比(W/C)、集胶比(G/C)、氧化镁与磷酸盐质量比(M/P)对磷酸镁水泥(MPC)混凝土抗压强度和抗折强度的影响。使用Design-Expert软件对数据进行分析处理,得到的回归模型反映了3个因素对低温环境下MPC混凝土力学性能的影响规律。3个因素对低温环境下混凝土强度的影响程度为:W/C>M/P>G/C,MPC混凝土抗压强度和抗折强度随W/C的增大而降低。-20℃环境下MPC混凝土抗压强度和抗折强度随G/C的增大而降低,随M/P的增大而增大;0℃环境下抗压强度随G/C的增大而增大,随M/P的增大而降低;抗折强度随G/C的增大而降低,随M/P的增大而降低。-20℃环境温度下MPC混凝土7 d抗压强度和抗折强度在W/C为0.14、M/P为5.0、G/C为2.0时达到最大值。0℃环境温度下MPC混凝土7 d抗压强度在W/C为0.14、M/P为3.0、G/C为3.0时达到最大值;7 d抗折强度在W/C为0.14、M/P为3.0、G/C为2.0时达到最大值。模型预测强度值与试验实际强度值之间偏差不超过10%,模型显著性良好。

关键词：磷酸镁水泥混凝土响应曲面法低温环境力学性能

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路用热反射功能性涂料制备及降温性能研究

公路交通科技（应用技术版） 2019年第11期15卷 108-110页

作者：何建彬张艳红黄良略董元帅马向楠中国公路工程咨询集团有限公司北京100097 中国交建公路路面养护技术研发中心北京100097 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京100093

通过自建成膜基料评价体系,甄选出环氧树脂为基料。采用开发的室内热反射涂层降温测试设备和测试方法,以钛白粉、中空微珠、消光粉为颜填料,通过正交试验确定了颜填料最佳配比。路用热反射涂层实际降温测试表明:与未铺装热反射涂层的路... 详细信息

通过自建成膜基料评价体系,甄选出环氧树脂为基料。采用开发的室内热反射涂层降温测试设备和测试方法,以钛白粉、中空微珠、消光粉为颜填料,通过正交试验确定了颜填料最佳配比。路用热反射涂层实际降温测试表明:与未铺装热反射涂层的路面相比,铺装热反射涂层的路面表面降温约5.9℃,路面内部2cm处降温约7℃,降温效果明显。

关键词：基料成膜物评价体系路用热反射涂料降温性能

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高黏改性沥青结合料的流变特性

材料科学与工程学报 2021年第5期39卷 820-825页

作者：吕大春刘斌清田华王浩邓家喜李美华广西交科集团有限公司广西南宁530007 广西道路结构与材料重点实验室广西南宁530007 高等级公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心广西南宁530007

为探讨国内外高黏改性沥青的流变特性,采用动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪对3种高粘改性剂(国产S型、意大利I型和日本TPS)掺量分别为6%和12%的高黏改性沥青进行应变扫描试验、温度扫描试验、频率扫描试验及弯曲梁流变仪试验,采用复数模... 详细信息

为探讨国内外高黏改性沥青的流变特性,采用动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪对3种高粘改性剂(国产S型、意大利I型和日本TPS)掺量分别为6%和12%的高黏改性沥青进行应变扫描试验、温度扫描试验、频率扫描试验及弯曲梁流变仪试验,采用复数模量、相位角、相位角正切值、劲度模量及其变化率等指标进行了不同高黏改性沥青的流变特性研究。试验结果表明,3种高黏改性剂的掺入均可不同程度地提高沥青的线黏弹性区间、高温性能及低温性能,但对沥青的抗疲劳性能影响效果不同,其中国产S型高黏改性剂会显著提高沥青的高温性能,但抗老化能力较弱,同时降低沥青的抗疲劳性能;意大利I型高黏剂改性沥青性能较为综合,低温性能更显著;日本TPS高黏剂改性沥青高温性能较弱,但抗疲劳性能突出,更适合于在车速变化大的地区使用。不同高黏改性剂改性效果不同,应根据实际工程需要作合理选择。

关键词：透水沥青路面沥青结合料高黏改性剂流变特性

基于多应力蠕变恢复实验的高黏改性沥青高温流变特性与分级

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材料科学与工程学报 2022年第2期40卷 292-299页

作者：谭华吕大春胡松山广西道路结构与材料重点实验室广西南宁530007 广西交科集团有限公司广西南宁530007 高等级公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心广西南宁530007

为研究高黏改性沥青在动载和非线性区间下的流变特性,采用动态剪切流变仪分别对国内外2种高黏改性剂(国产S型和意大利I型)掺量分别为0%、6%、8%、10%和12%的高黏改性沥青进行动态力学试验和多应力蠕变恢复试验,评价了2种高黏改性沥青基... 详细信息

为研究高黏改性沥青在动载和非线性区间下的流变特性,采用动态剪切流变仪分别对国内外2种高黏改性剂(国产S型和意大利I型)掺量分别为0%、6%、8%、10%和12%的高黏改性沥青进行动态力学试验和多应力蠕变恢复试验,评价了2种高黏改性沥青基于时温等效原理得出的在宽域条件下动态力学性质和非线性区间下抵抗不可恢复变形能力。试验结果表明,在动载和非线性区间,2种高黏改性剂均能不同程度地提高基质沥青的线性黏弹区间和弹性成分,改变了沥青对不同温度区间的敏感性、黏性成分转变速度及温度依赖性。随着应变、温度及频率的改变,都会影响沥青中黏弹性成分。同时,温度变化和应力变化对高黏改性沥青具有“等效效应”;在合理掺量范围内,2种高黏改性剂均能提高沥青不可恢复变形能力和交通量等级,其中国产S型高黏剂改性沥青改善效果更好,但改性剂掺量过高,会导致沥青应力敏感性过高。

关键词：沥青结合料高黏改性剂动载作用非线性区间流变特性

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稻壳灰复合深度降解橡胶沥青流变特性

材料科学与工程学报 2022年第6期40卷 1055-1061,1072页

作者：吕大春谢泽华吕大华刘斌清广西交科集团有限公司广西南宁530007 广西道路结构与材料重点实验室广西南宁530007 高等级公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心广西南宁530007

本研究优选掺量分别为0%、3%、6%、9%及12%的稻壳灰与20%掺量的深度降解橡胶沥青进行复合改性,然后进行了旋转黏度试验(RV)、动态剪切流变仪试验(DSR)、多应力蠕变恢复试验(MSCR)、弯曲梁流变仪试验(BBR)及荧光显微镜试验(FM),评价了其... 详细信息

本研究优选掺量分别为0%、3%、6%、9%及12%的稻壳灰与20%掺量的深度降解橡胶沥青进行复合改性,然后进行了旋转黏度试验(RV)、动态剪切流变仪试验(DSR)、多应力蠕变恢复试验(MSCR)、弯曲梁流变仪试验(BBR)及荧光显微镜试验(FM),评价了其黏滞性能、高温性能、抵抗不可恢复变形性能、低温性能及微观特性。研究表明,随稻壳灰掺量的增加,稻壳灰复合深度降解橡胶沥青的黏度、高温性能及抵抗不可恢复变形能力提高,在180℃下的黏度均满足施工和易性要求。但相比掺量,温度对其黏度的影响敏感性更大;同时稻壳灰的掺入,可以提高其疲劳性能、低温性能及应力敏感性,改善深度降解橡胶沥青的内部微观结构,随掺量的增加,稻壳灰复合深度降解橡胶沥青由柔韧的“网络”结构向更稳定的“板体”结构转变,其中疲劳性能最佳掺量为6%,低温性能最佳掺量为3%。

关键词：道路工程稻壳灰深度降解橡胶沥青复合改性

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彩色防滑涂层抗滑性能研究

公路交通科技（应用技术版） 2019年第11期15卷 111-113页

作者：樊云龙董元帅路亘祺张艳红何建彬中国公路工程咨询集团有限公司北京100097 中国交建公路路面养护技术研发中心北京100097 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京100097

路用彩色防滑涂层多种多样的色彩组合使其在道路工程运用中具有醒目的警示功能;较强的抗滑能力,大大减少了车辆纵向和横向滑溜的现象,车辆的制动距离可减少40%以上,显著降低了事故发生率,成为近几年来广泛采用,很有效果的交通安全设施... 详细信息

路用彩色防滑涂层多种多样的色彩组合使其在道路工程运用中具有醒目的警示功能;较强的抗滑能力,大大减少了车辆纵向和横向滑溜的现象,车辆的制动距离可减少40%以上,显著降低了事故发生率,成为近几年来广泛采用,很有效果的交通安全设施。本文首先通过对比防滑颗粒的各项性能指标选取2~3mm金刚砂和石英砂作为防滑骨料,之后通过研究涂层摩擦系数BPN随涂层厚度的变化确定防滑涂层厚度构成为2mm基料层加上0.5mm颜料层,通过研究涂层摩擦系数BPN随骨料洒布量的变化,确定两种骨料的最佳洒布量分别为3.0kg/㎡和3.5/㎡。最后,通过加速磨耗试验对试件进行抗滑性能衰减研究,150000次后BPN较未磨耗分别降低了5.5%和7.0%,表明本文所制备的彩色防滑涂层抗滑性能衰减情况良好,具有较强的工程实用性。

关键词：路用彩色防滑涂层抗滑性能抗滑耐久性

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高寒高海拔地区大体积混凝土的裂缝控制

公路交通科技（应用技术版） 2019年第5期15卷 277-279页

作者：雒建奎甘肃路桥第四公路工程有限责任公司甘肃路桥建设集团有限公司公路建设与养护技术材料及装备交通运输行业研发中心

近年来,大体积混凝土裂缝防治的研究已经较为深入,但是高寒高海拔地区的研究依然比较欠缺。本文结合工程实际以及试验探究高寒高海拔地区配合比对于裂缝防治的影响,并使用温度传感器对构造物的温度变化进行监测,已达到精准控制温度变化... 详细信息

近年来,大体积混凝土裂缝防治的研究已经较为深入,但是高寒高海拔地区的研究依然比较欠缺。本文结合工程实际以及试验探究高寒高海拔地区配合比对于裂缝防治的影响,并使用温度传感器对构造物的温度变化进行监测,已达到精准控制温度变化的作用;此外根据实践对高寒高海拔地区的施工时间的特殊性进行了论述。

关键词：大体积混凝土配合比高寒高海拔地区裂缝防治温度监测