基于道路除冰的导电超薄磨耗层性能试验研究

为实现快速、高效、安全地清除路面结冰积雪,研发由导电相材料及黏结料组成的导电功能层加细碎石铺设的抗滑磨耗层共同构成的路面热力除冰雪系统并测试其不同组分的性能。试验选用石墨和短切碳纤维作为导电相材料,采用A、B胶的体积比为2︰1的环氧树脂作为导电覆层的主体黏结材料,粒径2～3mm的黑刚玉作为磨耗层碎石材料,选用经过抛光打磨后的铜片作为电极并减小其接触电阻,采用优化的制备工艺加工超薄导电磨耗层,进行对比试验测试材料的电阻率变化。结果表明:当导电功能层石墨掺量一定时,导电功能层的电阻率随着短切碳纤维掺量的增加而减小。碳纤维掺量不变,石墨掺量的增加可以显著降低石墨-碳纤维复合体系的电阻率。最终确定选用石墨掺量为25%,碳纤维掺量为4%作为超薄导电磨耗层的最佳配比。     

钢筋电极导电发热混凝土的研究

提出利用钢筋良好的导电性来制作导电发热混凝土的电极,并进行了相关的实验研究.通过实验发现此种发热混凝土电阻达到稳定的时间要比一般混凝土的固化期长,用细不锈钢钢筋为电极得到的电阻率最低,此种发热混凝土的电阻随电压的升高而降低明显,而升温实验表明所制造出的发热混凝土是成功的.文中所做的研究不仅可以将碳纤维导电发热混凝土所需的碳纤维体积含量降低到0.29%左右,大幅降低制造导电发热混凝土的成本,而且还可以有效地提高导电发热混凝土铺层的强度.     

导电沥青混凝土的制备研究

导电沥青混凝土是一种新型的、多功能的沥青混凝土.采用科氏重交沥青AH-70、玄武岩、矿粉,按配合比为m(集料,2.36～4.75 mm )∶m(集料,＜2.36 mm)∶m(矿粉)∶m(沥青)=120∶240 ∶14∶30制备沥青混凝土,同时掺入0%～20%的石墨(重量百分数),可获得电阻率为10～103 Ω*m的导电沥青混凝土.文中主要研究导电沥青混凝土的制备,探讨了石墨的物理化学性质、掺量以及沥青用量与沥青混凝土电学性能的关系,并提出相关导电模型.     

纤维掺量对沥青混凝土强度的影响

为了研究纤维掺量对沥青混凝土强度的影响,选用5种纤维掺量沥青混凝土的马歇尔试件和圆柱体试件,在MTS810材料试验机上进行劈裂试验和单轴压缩试验,分析了劈裂试验结果和抗压强度随纤维掺量变化的规律。研究结果发现,劈裂强度和抗压强度随着纤维掺量的增加均出现先增大后缩小的变化,在纤维掺量为0.20%时取得最大值,反映出适量的纤维加入可以提高沥青混凝土的强度值。根据破裂试验和单轴压缩试验结果分析,给出此种纤维改善沥青混凝土强度的合理掺量约为0.20%。     

石墨钢纤维碳纤维导电沥青混合料配合比优化

寒冷地区路面积雪结冰为公路安全运营构成极大威胁。研究以最佳方式快速、高效、无污染的方式清除路面冰雪,在沥青混合料中以一定比例掺入石墨、钢纤维及碳纤维等导电材料,通过室内对比试验确定各材料的最佳掺入量,实现提升沥青混合料导电性能,通过导电路面升温清除路表冰雪,在我国北方公路绿色环保清冰除雪、延长路面使用寿命方面具有一定参考意义。     

纤维掺量对聚酯纤维沥青混凝土韧性的影响

为了研究纤维掺量对沥青混凝土变形性能的影响,选用纤维掺量分别为沥青混凝土总质量的0、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%的马歇尔试件,在MTS810材料试验机上进行劈裂试验,试验温度为15℃,分析了劈裂试验结果随纤维掺量变化的规律,应用无量纲的韧性指数和劈裂强度评价纤维沥青混凝土的变形性能。研究结果发现,纤维的加入没有显著增大沥青混凝土的劈裂强度,但其韧性得到明显的改善,反映出材料的抗变形能力得以增强,韧性指数能够作为评价纤维沥青混凝土变形性能的指标,根据劈裂强度给出聚酯纤维改善沥青混凝土变形性能的合理掺量约为0.20%。     

德兰尼特AS纤维沥青混凝土的最佳纤维掺量试验研究

综合考虑不同德兰尼特AS纤维掺量对AC-16Ⅰ型沥青混凝土路用性能的影响分析,确定最佳纤维掺量。对不同纤维含量的AC-16Ⅰ型沥青混凝土分别进行配合比设计,并通过纤维沥青混凝土的主要路用性能试验,分析和评价纤维含量与路用性能之间的关系,由此关系综合考虑路用性能和经济性,最终确定最佳纤维剂量。     

纤维沥青混凝土的粘弹性分析

为了研究纤维沥青混凝土的粘弹性能,制作5种20个聚酯纤维沥青混凝土圆柱试件,在MTS810材料试验机上进行单轴静压蠕变试验,试验温度为45℃。根据粘弹性力学理论,采用"四单元五参数"模型(修正的Bugers模型)模拟纤维沥青混凝土的粘弹性能,其参数值由试验数据的数值拟合获得,提出了计入纤维掺量的"四单元五参数"粘弹性本构模型。应用该模型模拟了试验的加载过程,分析了纤维掺量对沥青混凝土粘弹性的影响。结果表明:不同纤维掺量下沥青混凝土的蠕变变形增量不同,但变化规律与普通沥青混凝土是一致的;粘弹性模型计算的纤维最佳平均用量为0.18%,试验结果为0.20%,两者基本接近,因此,本研究提出的粘弹性模型可作为理论研究和材料设计的参考。     

纤维沥青混凝土的回弹模量试验研究

聚酯纤维沥青混凝土以其良好的路用性能得到人们广泛的认可,但纤维路面的设计参数尚不丰富。本文对5种纤维掺量沥青混凝土的圆柱体试件进行了静态无侧限单轴压缩试验研究,对抗压强度与回弹模量等设计参数的试验数据进行了分析,建立了回弹模量与纤维掺量的回归方程。试验结果表明,随着纤维掺量的增加,抗压强度与回弹模量均呈现出先增大后减小的趋势,并且分别在纤维掺量为0.2%和0.25%时达到最大值,由此可得出聚酯纤维沥青混合料的最佳纤维掺量应该在0.2%~0.25%之间。     

不同纤维沥青混凝土高低温性能试验研究

纤维的掺入能有效改善沥青混凝土的性能。目前路用纤维种类众多,以AC—13为依托,选用了木质素纤维、矿物纤维、改性纤维和复合改性纤维等四种常用的道路纤维进行了高温抗车辙试验和低温抗裂试验,用以评价不同纤维对沥青混凝土路用性能的影响。研究表明,纤维的加入对沥青混凝土的高低温性能均有较好的改善,但是不同纤维的效果还是有一定区别的。     

排水性沥青混凝土性能影响因素试验研究

排水性沥青混凝土路面能够有效阻止降水在道路表面的积聚,通过改变路面粗糙度,提升了其抗滑性能;其次,排水性沥青混凝土因其较大的孔隙率,能够加速道路排水的进程,降低沥青路面的水损害;与此同时,排水性沥青混凝土路面能够有效减少因泵吸作用引起的噪声,因此其具有良好路用性能。为此,探求影响排水性沥青混凝土性能的因素,保持一定的级配和沥青最佳用量,通过改变纤维含量与沥青用量,研究排水性沥青混凝土马歇尔稳定度及流值的变化,试验数据表明:当纤维掺量和沥青用量逐渐加大,排水性沥青混凝土的稳定度在最初时减小,接着保持稳定。当形成沥青胶浆所需裹覆的沥青用量渐显不足,从而导致稳定度随沥青用量的增加而增加;排水性沥青混凝土的流值达到最佳时的纤维含量就是最佳纤维含量。     

木纤维SMA-13沥青混凝土高温稳定性试验研究

为研究木纤维掺量对SMA-13沥青混凝土高温稳定性的影响,采用单因素掺量变化设计方法,制备木纤维掺量(占沥青混合料质量总重)为0％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％ 时的六组SMA-13木纤维沥青混凝土试件,分别进行马歇尔稳定度试验及车辙试验.试验结果表明:掺加木纤维可有效提高S M A-13沥青混凝土的高温稳定性,相比较于零掺加的沥青混合料,掺加木纤维后的S M A-13沥青混合料的马歇尔稳定度有所提高;随木纤维掺量的增加,沥青混合料的动稳定度也逐渐提高,当纤维掺量达到0.4％ 时,抗车辙性能最优.     

纤维对沥青玛蹄脂性能的影响分析

通过分析纤维在沥青及沥青混合料中的作用机理,掺加不同含量的纤维．对沥青玛蹄脂做延度、软化点、DSR、BBR和吸持性试验等,分析了不同类型的纤维及纤维含量对沥青玛蹄脂的性能影响。试验结果表明,掺加一定含量的纤维可以有效的改善沥青玛蹄脂的性能。     

铺设碳纤维-玻璃纤维格栅的沥青混凝土路面融雪试验研究

冬季冰雪天气严重影响着城市交通和道路交通,为了尽快的使道路上的积雪融化,研究一种既方便又快捷的材料---碳纤维-玻璃纤维格栅,将这种材料作为导电发热体铺设在路表面下,在冰雪天气对导电发热体进行通电、产生热量,通过热传递的方式使路表面温度升高．文中对铺设了碳纤维-玻璃纤维格栅的沥青混凝土路面进行升温和融雪模拟试验,研究了2种不同铺设方案下,在温度为-6．5℃、发热通电功率控制在300 W/m2时路面结构模型的升温情况,表明将格栅铺设在路面表层5 cm以下较为合理．通过现场的融雪试验表明,这种路面能实现融化积雪的功能．     

纤维沥青混凝土应用探讨

文章从设计与施工控制角度着手，通过对不同类型纤维和纤维用量的沥青混凝土进行马歇尔试验，得到了加入纤维后沥青混凝土马歇尔指标的变化规律，为施工时选择纤维和确定纤维用量提供了依据，增强了纤维沥青混凝土路面推广应用的可操作性。     

纤维加筋沥青混凝土应用技术研究

纤维加筋沥青混凝土作为一种新型的路面铺筑材料,由于其优良的路用性能,在我国公路建设领域表现出了较好的应用前景。首先概述了纤维加筋沥青混凝土,进而分析了纤维加筋混凝土中纤维的技术指标以及混凝土的配比设计方式,最后提出了纤维加筋沥青混凝土的生产施工注意事项。     

沥青混合料介电常数影响因素研究

为评估沥青混凝土混合料介电常数的影响因素,研究了非均质沥青混凝土组成材料的介电性质,考虑沥青含量、密度、含水率对介电常数的影响。结果表明:在相同孔隙率范围时,沥青混凝土试件介电常数随沥青含量增加而降低,可由介电混合理论模型计算;沥青混凝土密度可由沥青混凝土试件介电常数、孔隙率及沥青含量加以预测。     

CFRP加固钢筋混凝土梁的非线性有限元分析

对四根碳纤维布加固钢筋混凝土梁的受弯试验,应用ANSYS进行了非线性分析.考虑混凝土的材料非线性行为,详细地探讨了混凝土、钢筋和纤维布的本构关系、单元特性以及有限元模型的建立.将ANSYS计算值与试验值进行比较,分析结果表明, 在构件的其他加固条件相同时,随着贴布层数的增加,加固构件承载力明显增加,但并不成线性关系;经碳纤维布加固的梁,粘贴在试件底部的碳纤维布限制了受拉区裂缝的向上扩展,裂缝数量多于未加固前,且间距小于未加固的梁;纤维布应变分布规律是从端部到加载点区域,应变一直比较平滑的上升,至加载点位置后,上升速度开始加快,跨中纤维布应变达到最大值.文章最后给出了应用ANSYS进行钢筋混凝土结构非线性分析的一些结论和建议.     

碳纤维电热丝主动融雪系统路面铺装设计与研究

传统的除雪方法主要是机械除雪或者融雪剂融雪,都是雪后除雪,通过碳纤维电热丝主动融雪系统铺装间距设计计算、碳纤维电热丝电热转换性能试验以及室外融雪试验,确定碳纤维电热丝铺装间距,实现沥青混凝土路面主动实时融雪。     

聚酯和聚丙烯腈纤维沥青稳定性试验研究

为了研究纤维沥青混凝土的高低温稳定性,选择无纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维及二者混合纤维（比例4∶1）4种配方的沥青混凝土进行车辙试验和低温弯曲试验.结果表明,加入纤维后沥青混合料的抗车辙能力、抗弯拉强度及极限弯拉应变均明显提高.聚丙烯腈纤维的改善效果明显优于聚酯纤维,而二者的混合纤维效果最优.