玄武岩纤维增强沥青胶浆及沥青混合料抗疲劳性能研究

沥青路面通车使用后,会受到车辆荷载和温度的反复作用,当达到一定程度后,就会产生疲劳开裂。为了分析不同玄武岩纤维掺量对沥青混凝土抗疲劳性能的影响,对不同玄武岩纤维掺量的沥青胶浆进行了动态剪切流变试验和DSR时间扫描试验,对不同纤维掺量的沥青混合料进行了弯曲疲劳试验。结果表明：玄武岩纤维能增强沥青胶浆及沥青混合料的抗疲劳性能,并随着纤维掺量的增大而增强,但受拌合分散性影响,存在最佳掺量,沥青混合料应变水平与疲劳寿命呈良好的双对数线性关系。     

粉胶比对橡胶沥青胶浆高温性能的影响研究

填料是影响橡胶沥青胶浆及混合料的重要影响因素,为了研究不同粉胶比对橡胶沥青胶浆高温性能的影响,文章选择石灰岩矿粉作为填料,粉胶比掺量为0.2、0.4、0.6、0.8,胶浆高温性能的评价指标选择破坏温度和零剪切黏度（ZSV）,通过DSR试验对不同胶浆进行研究。试验结果表明：随着粉胶比的增加,橡胶沥青胶浆的破坏温度和ZSV值均逐渐变大,而且增大幅度较大,橡胶沥青胶浆的高温性能得到明显的改善;利用环境扫描电镜对胶浆进行扫描,从微观上分析了橡胶沥青胶浆高温性能的改善机理。     

纤维对沥青胶浆性能改善作用研究

纤维不同的性质、比例对沥青胶浆影响非常显著,并进一步影响沥青混合料的性能。通过研究不同纤维及掺量对沥青胶浆高、低温,水稳定性及耐久性等路用性能的改善作用,并与不掺纤维的沥青胶浆性能进行对比可知,沥青胶浆受纤维性能影响显著,纤维能够提高沥青胶浆的温度稳定性,改善沥青胶浆的耐老化性和水稳定性,增加沥青路面的抗水损害能力和高、低温性能,提高沥青路面使用品质。     

外掺不同纤维的沥青高温性能比较分析

为探究不同纤维对沥青高温性能的改善效果,采用软化点、DSR、MSCR试验对外掺不同掺量的木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维的沥青胶浆进行试验。通过分析3种纤维的不同掺量对沥青胶浆高温性能的影响,并通过与沥青混合料的车辙试验相关性分析,验证纤维沥青胶浆对混合料高温性能的影响。试验结果表明:玄武岩纤维对沥青胶浆及沥青混合料的高温性能改善效果最优,纤维的最佳掺量为0.3%,且MSCR测得的Jnr3.2与动稳定度相关性最好,推荐作为评价沥青(胶浆)高温性能的测试方法。     

沥青胶浆的性能研究

采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)对不同粉胶比沥青胶浆性能进行测试研究,综合考虑高低温性能,提出沥青混合料中合理的粉胶比,为沥青混合料设计提供参考.     

纤维沥青胶浆及沥青混合料路用性能研究

以SMA-10为例,通过动态剪切流变试验、简支梁弯曲蠕变试验、水稳定性试验、车辙试验以及动、静态蠕变试验、恒高度重复剪切试验和4点弯曲疲劳试验,研究了木质素纤维、矿物纤维、聚丙烯腈纤维对沥青胶浆及沥青混合料路用性能的影响。结果表明:纤维的加入可以明显改善沥青胶浆和沥青混合料的高温性能,但同时降低它们的低温抗裂性能;矿物纤维沥青混合料的冻稳定性和高温性能最好,聚丙烯腈纤维沥青混合料的疲劳性能最好;车辙试验、动态蠕变试验和恒高度重复剪切试验结果之间具有良好的相关性,能较好地反映不同纤维对沥青混合料高温性能的影响,而动态蠕变试验得出的黏弹性常数可用来预估沥青面层的车辙。     

不同类型沥青胶浆路用性能对比

为了研究不同类型沥青胶浆对沥青混合料路用性能影响,应用沥青胶浆针入度、锥入度、网篮析出、粘附性、动态剪切、弯曲梁流变等试验方法,研究了沥青胶浆组成、温度及不同比例对沥青混合料性能影响,分析了沥青胶浆的作用机理。分析结果表明:纤维能够增大集料表面沥青膜的厚度,增强沥青胶浆的粘滞性,提高沥青胶浆的耐老化性和水稳定性,从而提高沥青路面的耐久性和抗裂性能;纤维能够减少纤维沥青胶浆针入度,提高软化点,增强沥青胶浆的弹性恢复性能。     

玄武岩纤维增强沥青胶浆高温性能研究

以玄武岩纤维为改性剂,制备玄武岩纤维沥青胶浆。通过动态剪切流变试验、重复蠕变试验研究玄武岩纤维对沥青胶浆高温性能的改善作用,分析玄武岩纤维沥青胶浆的流变性能。结果表明:玄武岩纤维掺量为2.5%时对沥青胶浆高温性能的改善效果最显著;玄武岩纤维沥青胶浆的高温性能与加载温度、加载频率之间存在良好的线性关系。     

胶浆流变特性对沥青混合料性能影响研究

通过试验研究粉胶比对沥青胶浆流变性能的影响,并进一步分析沥青胶浆对沥青混合料性能的影响。试验结果表明:沥青胶浆的复数模量、车辙因子、劲度模量、蠕变速率与粉胶比存在函数关系;矿粉过多将会给沥青胶浆低温性能、疲劳性能带来不利影响,随着粉胶比增大,混合料动稳定度增大、高温性能增强,但沥青混合料的最大破坏应变减小、低温抗裂性能降低。因此在实际工程运用沥青混合料要充分考虑粉胶比的选择。     

纤维沥青胶浆及沥青混合料路用性能研究

以SMA - 10为例,通过动态剪切流变试验、简支梁弯曲蠕变试验、水稳定性试验、车辙试验以及动、静态蠕变试验、恒高度重复剪切试验和4点弯曲疲劳试验,研究了木质素纤维、矿物纤维、聚丙烯腈纤维对沥青胶浆及沥青混合料路用性能的影响.结果表明:纤维的加入可以明显改善沥青胶浆和沥青混合料的高温性能,但同时降低它们的低温抗裂性能;...     

路用纤维沥青性能的研究

采用纤维吸持沥青试验、纤维沥青粘附性试验、纤维沥青剪切强度等对几种掺常用路用纤维的纤维沥青进行了性能试验,研究纤维沥青的性能.试验结果分析发现纤维对沥青的吸附和稳定的能力很强,纤维与沥青的粘附性均较好;掺纤维后沥青的剪切强度大幅提高,特别是在温度较高时.提出纤维沥青剪切强度-温度敏感性系数,用以评价纤维沥青的感温性.纤维沥青的温度敏感性较纯沥青低,温度稳定性好.聚合物纤维对沥青吸持稳定和加筋的综合能力比木质素纤维大.     

纤维沥青胶浆动态剪切流变参数与温度相关性研究

采用动态剪切流变试验,分析了纤维沥青胶浆动态流变参数与温度的相关性,以及不同动态剪切流变参数和不同纤维胶浆的温度敏感性。结果表明:纤维沥青胶浆的动态流变参数G*,G',G″,δ和G*/sinδ等指标与温度具有很好的相关性;各指标在低温区的温度敏感性要高于在高温区的温度敏感性;纤维沥青胶浆的温度敏感性与基质沥青相比明显降低,其中聚丙烯腈纤维胶浆的热稳定性较好;添加纤维后的沥青胶浆抗车辙因子G*/sinδ明显提高,表明抗流动变形能力显著增强。     

聚丙烯纤维加筋黄土的抗剪强度和崩解特性

为检验聚丙烯纤维加筋黄土对边坡坡面的防护效果,基于室内直剪试验和崩解试验,研究了纤维含量、纤维长度及含水率对加筋黄土抗剪强度和抗崩解特性的影响,获得了加筋黄土的最佳配比,并以此为基础开展了现场坡面防护试验。研究结果表明:相比于素黄土,聚丙烯纤维加筋黄土的黏聚力最高提升113.8%,内摩擦角最高提升23.3%,崩解速率最高降低87.5%,聚丙烯纤维可有效提高黄土的抗剪强度和抗崩解特性;随着纤维含量和纤维长度的增长,聚丙烯纤维加筋黄土的黏聚力分别呈现先增大后减小和先急剧增大后增幅趋缓的变化趋势,崩解速率分别呈现先减小后增加和持续减小的变化趋势;从抗剪强度方面考虑,聚丙烯纤维加筋黄土的最佳纤维含量为0.3%,最佳纤维长度为15 mm,从崩解特性方面考虑,聚丙烯纤维加筋黄土的最佳纤维含量为0.5%,最佳纤维长度为19 mm,相比较而言,两者崩解速率的相对变化明显小于其抗剪强度的相对变化,故确定聚丙烯纤维加筋黄土的最佳纤维含量为0.3%,最佳纤维长度为15 mm;随着含水率的增加,聚丙烯纤维加筋黄土的黏聚力、内摩擦角和崩解速率均呈现减小趋势,其变化关系符合三次多项式函数或Logistic函数关系;现场测得聚丙烯纤维加筋黄土防护坡面平均侵蚀深度约为3 mm,说明聚丙烯纤维加筋黄土的坡面防护效果明显。      

钢-混凝土组合桥面板试验研究与理论分析

为了考察钢-混凝土组合桥面板的整体工作性能，对1块简支钢-混凝土组合桥面板进行了试验，探讨了开孔钢板型剪力连接件的工作性能和混凝土中添加钢纤维的增强作用．在试验结果的基础上，引入混凝土和钢材的本构关系，并考虑钢纤维和贯通钢筋的影响，对试验进行了理论分析．结果表明：界面滑移出现在破坏阶段。说明此种剪力连接件能保证桥面板的整体工作性能。     

纤维性质对纤维沥青混合料性能的影响分析研究

纤维用于增强沥青混合料应具备优秀的力学性能、耐高低温性能、很好的分散性等技术性质.本研究在对常用聚丙烯腈纤维、聚脂纤维、木质素纤维三种纤维增强沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗剪强度性能进行试验研究及比较分析的基础上,应用灰色关联分析方法建立纤维性质与外掺纤维沥青混合料路用性能之间的联系,进行定量的影响因素分析对比,确定纤维不同技术性质影响沥青混合料性能的大小差异,对于今后沥青路用纤维的优化选择、纤维沥青混合料的应用具有十分重要的意义.     

Experimental study of the shear capacity of glass fiber reinforced polymer reinforced concrete beam with circular cross section

In order to research the shear behavior of glass fiber reinforced polymer (GFRP) reinforced concrete beam with circular cross section, based on the test results of 36 concrete beams subjected to four-point loading up to failure, the shear capacity and mechanical properties of deformation were analyzed comparatively between GFRP reinforced concrete (GFRP-RC) beams and steel reinforced concrete (steel-RC) beams. Furthermore, influencing factors of shear capacity of GFRP-RC beam with circular cross section were also investigated. The test results indicate that the failure modes of GFRP-RC and steel-RC beams are the same, but the crack patterns are slightly different. And, the shear capacity of GFRP-RC beam firstly increases with the reduction of shear span ratio, and then decreases. In addition, it was found that the influencing coefficient of GFRP on concrete increases with shear span ratio reducing.     

服役温度对BFRP/铝合金粘接接头静态失效的影响

在车辆轻量化设计过程中, 为了预测BFRP/铝合金粘接接头在服役温度下的静态失效行为, 加工了处于拉应力、剪应力与拉剪组合应力状态的粘接接头, 根据车辆服役温度特点, 选取-40℃、-10℃、20℃、50℃、80℃五个温度测点, 通过准静态拉伸试验, 得到不同应力状态下接头失效强度随温度的变化规律, 分析了粘接接头失效形式和失效准则; 基于粘接接头在不同温度下的拉、剪应力, 建立了接头的二次应力失效准则方程, 对不同温度下的接头强度进行失效预测。分析结果表明: 粘接接头的失效强度受温度的影响明显, 随温度升高, 失效强度减小; 粘接接头中剪应力和拉应力的不同占比也会对接头失效强度造成一定的影响, 随着剪应力比例增大, 温度升高使接头失效强度下降更明显; 相比于低温-40℃, 高温80℃时的拉伸接头与剪切接头失效强度的下降幅度分别为47.77%与61.49%;随着温度升高, 粘接剂的失效应力和杨氏模量逐渐减小, 而失效应变逐渐增大, 说明温度很大程度上影响了粘接剂的力学性能; 粘接接头失效形式为内聚和纤维撕裂的混合失效, 拉应力作用下接头更容易发生纤维撕裂, 并且随温度升高, 纤维撕裂面积减小, 因此, 为了防止纤维撕裂, 需要避免粘接接头受拉应力作用; 粘接接头在不同温度下的二次应力失效准则曲线拟合精度均在0.957以上, 并绘制了失效准则响应曲面, 直观反映了粘接接头失效强度在车辆服役温度下的变化规律。