基于线型环氧树脂的环氧沥青相结构调控与增韧改性

通过引入一种线型脂肪族环氧树脂—1,4-丁二醇二缩水甘油醚(622树脂)作为降黏、增溶、增韧剂，调控环氧沥青中沥青相和树脂相的相态结构，实现环氧沥青相容性和低温韧性的改善。622树脂的引入可以显著地降低环氧沥青体系在固化过程中的黏度，减缓固化反应速率；当622树脂的添加量为15wt%时，环氧沥青中沥青相的分散尺度被降低至10μm左右，良好的相分离结构使得环氧沥青固化物的断裂伸长率由150%增大到350%;且622树脂改性环氧沥青在低温下具有更低的储能模量和玻璃化转变温度。引入线型脂肪族环氧树脂调控环氧沥青铺面材料的相容性和分散相尺度是改善环氧沥青力学性能和低温韧性的关键因素。     

热塑性弹性体(SBS)改性环氧沥青相结构及性能研究

为了解决环氧沥青(EA)相容性和低温韧性差的问题，以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)为增容增韧剂，制备不同SBS含量的改性环氧沥青(SBS-EA)。研究SBS-EA的相分离结构，分析SBS对EA的高温抗车辙能力、蠕变恢复性能、低温韧性以及热膨胀性能的影响。结果表明：SBS可以明显改善EA的分层离析现象，当SBS掺量为3 wt%时，体系相结构变得更加均衡，环氧树脂网络更加致密，分散相沥青颗粒尺寸也明显减小；相容性的改善使得SBS-EA具有良好的高温抗车辙性能，并且在不同的应力加载情况下均表现出优异的蠕变恢复能力；此外，SBS的引入可以增大EA的延度、拉断功和韧性比，3%SBS-EA的拉断功为17.69 J,韧性比为0.662 2,分别是纯EA的1.41倍和3.34倍；SBS-EA的冲击韧性随SBS掺量的增加呈现先升高后降低的趋势，当引入3 wt%的SBS对EA的相结构进行有效调控时，SBS-EA的冲击韧性提高至3.37 kJ·m^-2,相比于纯EA(2.18 kJ·m^-2)提高了55%;SBS可以缩小EA与钢桥面和玄武岩石料之间的热膨...     

厦门海沧大桥悬索桥结构体系的选择

厦门海沧大桥东航道桥采用三跨连续漂浮体系悬索桥结构，是世界第三座、国内第一座这种体系的结构。本文利用空间有限位移理论，对该桥的三跨连续漂浮体系、三跨两铰结构体系和三跨连续支承体系3种方案进行静力与动力计算，通过比较3种体系的静力与动力特性，说明三跨连续漂浮体系加劲梁桥塔区的弯矩比三跨连续支承体系的小得多，与三跨两铰体系的最大弯矩相当；在结构变形方面，漂浮体系与连续支承体系相当，比三跨两铰体系小得多；在动力特性方面，三跨连续漂浮体系同样具有较多的优越性。     

沥青品种对SBS改性沥青性能的影响

采用具有代表性的3种基质沥青，分别掺入相同剂量的SBS，按照相同的加工工艺制备SBS改性沥青；通过技术技术试验来分析沥青品种对SBS改性沥青性的影响，结果表明：同一种改性剂对不同的基质沥青会有不同的改性效果，并不是所有的沥青都可以采用同样的聚合物改性剂和改性工艺达到相同的改性效果。     

SBS与沥青相容性的研究

改性剂与沥青的相容性是决定改性效果和改性沥青制作工艺的关键因素，而聚合物改性沥青的相容性与基质沥青的组成，聚合物的剂量，聚合物成分结构以及贮存温度密切相关，利用热贮存稳定性试验系统研究了SBS与基质沥的相容性，结果表明，线形SBS普遍比星型SBS具有较好的相容性，SBS含量小于3％时的改性沥青的稳定性也较好，沥青质含量适中，芳香分含量越小的基质沥青与SBS相容性也越好。     

SBS/橡胶粉复合改性SH型混合生物沥青工艺及机理

为探究复合改性技术提升混合生物沥青路用性能的工艺及机理，针对特定来源的SH型生物沥青，将其与石油沥青共混制备混合生物沥青后进行SBS/橡胶粉复合改性，研究改性顺序及改性剂掺量对复合改性沥青常规路用性能的影响、生物沥青掺量对改性剂溶胀特性与复合改性沥青高温及低温性能的影响，由此确定混合生物沥青复合改性工艺；利用多应力重复蠕变恢复（MSCR）、弯曲梁流变（BBR）和频率扫描（FS）试验评价复合改性沥青的流变特性；借助红外光谱（IR）化学官能团分析以及荧光显微镜（FM）和原子力显微镜（AFM）微观形貌观测分析揭示混合生物沥青复合改性机理。研究结果表明：SBS掺量为2.5%，橡胶粉掺量为18%（内掺）时，按照先SBS改性后橡胶粉改性的顺序制备的复合改性沥青的常规路用性能均较优；生物沥青掺量为15%时改性剂溶胀特性与复合改性沥青的高温及低温性能均较佳；SBS/橡胶粉复合改性在显著提升混合生物沥青弹性恢复率与m值的同时还降低了其不可恢复柔量与劲度模量，即改善了混合生物沥青的高温稳定性与低温抗裂性，且此结果与FS复数模量主曲线结果相一致；生物沥青可有效增溶聚合物改性剂并增强聚合物相网络结构，从而显著提升沥青复合改性效果；对混合生物沥青进行SBS/橡胶粉复合改性后未出现新的特征吸收峰，此复合改性过程属于物理变化；沥青厂生产的复合改性沥青性能优于实验室水平制备的复合改性沥青。     

基于原子力显微镜的沥青微观损伤机理分析

为揭示微观尺度下沥青的损伤机理，采用原子力显微镜（AFM）对基质沥青及SBS改性沥青进行了测试分析。首先设计了一款AFM原位拉伸试验装置；然后，结合AFM原位拉伸试验测试了拉伸荷载作用下沥青表面不同微观结构及其力学性能；基于形貌测试结果和ABAQUS软件建立了沥青的二维有限元模型，分析了拉伸荷载作用下沥青表面的应力分布；最后，结合AFM测试结果和有限元模拟结果分析了沥青的微观损伤机理。研究结果表明：所研究的基质沥青表面存在3种微观结构，即蜂状结构、蜂壳结构和间隙结构，SBS改性沥青无明显蜂壳结构；间隙结构抗变形能力最弱，蜂状结构抗变形能力最强；SBS改性剂的加入降低了沥青表面的应力，且使应力分布更均匀；拉伸荷载作用下，沥青表面会出现相分离，随着荷载增大相分离现象加剧，相分离出现在沥青表面应力最大处；拉伸荷载作用下沥青的损伤演化过程中，沥青应力较大的间隙结构首先出现相分离，随着荷载增加，相分离不断加剧直至微裂纹产生。     

聚合物改性沥青老化后的流变特性研究

利用沥青常规试验和动态力学试验测量了3种基质沥青与15种聚合物改性沥青老化后流变性能的变化,表明常规试验能够描述基质沥青老化对流变特性的影响,但对聚合物改性沥青的评价却显得力不从心。动态剪切流变试验结果显示,聚合物改性沥青老化后流变性能与基质沥青相比有着不同的响应：EVA改性的沥青老化后的流变性向基质沥青转化;而SBS改性沥青的变化与共聚物分子结构的分解有关,使SBS由高分子共聚物降解成为低分子结构。     

聚合物改性沥青显微结构及量化研究

荧光显微照相技术不会破坏聚合物在沥青中的形态，是评价改性沥青机理的有效手段，本文介绍用荧光显微照相观测到聚合物相在沥青中真实的相态结构及如何利用改进的方法获得大量重视性很好的显微图像，本文还对目前改性沥青显微结构的研究现状及存在的问题进行了评价与分析，并提出改进的方法，配备了数字化处理所需的硬件设备及功能完善的图像处理软件，可以对聚合物改性沥青的显微结构进行量化分析。     

稀溶液粘度法测定聚合物与沥青相容性的研究

本文阐述了稀溶液粘度测定聚合物与沥青相容性的基本原理。测定了4种聚合物与3种沥青的相溶性，并对其相容性优劣做了评价。