考虑矿物各向异性的地聚物/集料界面静动态交互特征模拟

地聚物作为一种低碳环保、应用潜力广阔的无机结合料，其与不同表面构造集料的界面交互作用直接影响地聚物混凝土的力学性能和耐久性。充分考虑集料矿物晶向的各向异性，采用分子动力学模拟(Molecular Dynamics， MD)从原子分子层次的作用模式和强度分析，模拟了地聚物主要水化成分N-A-S-H、C-A-S-H和集料矿物化学成分SiO₂、CaCO₃不同晶面的静态界面相互作用，并采用单轴拉伸方法从纳米尺度下讨论了不同界面交互的动态力学行为。模拟结果表明：CaCO₃各晶面表现出比SiO₂更强的表面能和表面浸润性，并与C-A-S-H、N-A-S-H的界面相互作用势和拉伸应力更强，但CaCO₃晶面各向异性明显，性能稳定性不及SiO₂。地聚物与集料矿物的相互作用势主要由静电势提供，由于矿物界面静电作用及浸润特征，交互区水分子聚集，氢键作用明显，同时水分子与Ca²⁺、Na⁺进行配位形成水合离子，有助于离子在矿物表面迁移、沉淀与成核生长，增强界面空间位阻效应。在单轴拉伸模拟中，地聚物与集料矿物界面拉伸失效机制包括2个阶段：第1阶段(0 nm＜界面位移d＜0.15 nm)主要克服界面交互的静电作用，第2阶段(0.15 nm≤d≤0.3 nm)主要克服氢键作用。MD模拟有助于从分子尺度揭示地聚物与集料界面作用机制，为进一步研究地聚物混凝土材料优化、交互界面强化及损伤等提供了新方法和理论依据。     

绿色道路之路面

道路、车辆和生态环境体系中的水、热、冰雪、噪声、尾气对道路的使用功能和沿线生态环境均有明显影响,为了消除或降低各种因素对道路功能、环境和生态的影响,促进道路与环境的协调发展,国内外提出了诸多新型路面结构和材料并成功应用.文中收集国内外研究动态,结合各因素分别介绍了透水性路面、地吸热式路面和自融冰雪路面等生态型路面,以及低噪声路面、尾气吸收路面等环保型路面,介绍了各类路面的特点、作用原理及应用情况,这对了解未来道路发展趋势,探寻新型路面有一定的参考价值.     

沥青混合料SPT简单性能试验及参数评价

传统的马歇尔法参数稳定度和流值与沥青混合料的高温性能相关性差,设计的混合料不能取得预期的性能.基于此,美国NCHRP9-19项目推出简单性能试验方法(SPT)以完善沥青混合料设计分析体系.该文以国内外研究为基础,分析SPT简单性能试验各参数的基本定义及确定方法,并通过其与沥青路面实测车辙试验数据的相关分析,确定合理的试验条件,优选基于高温性能的SPT简单性能试验方法及参数.研究表明:动态模量参数E*和E*/sinψ可以作为基于高温性能的沥青混合料简单性能试验参数.     

粉胶比对冷补沥青混合料性能的影响

合理粉胶比的沥青胶浆是影响沥青混合料性能的重要因素。由于稀释剂和添加剂的存在,冷补沥青胶浆的性质和组成均与一般沥青胶浆不同,最佳粉胶比范围也有所差异。为了提出冷补沥青混合料合理的粉胶比范围,采用室内试验方法,通过分析冷补沥青混合料在不同粉胶比下的高温稳定性、成型强度和水稳定性等路用性能,研究粉胶比对冷补沥青混合料性能的影响规律。试验结果表明,合理的粉胶比范围能取得最佳的冷补沥青混合料性能,综合考虑各种路用性能和经济性的要求,建议广东地区冷补沥青混合料的粉胶比范围宜为1.0～1.3,但干旱或寒冷地区可以适当降低。     

基于现场钻芯取样的沥青结构层抗车辙性能评价方法

为了快速检测与评价所铺筑沥青路面结构的抗车辙性能,提高沥青路面施工质量水平,首先设计了圆柱形试件车辙试验所需的试验模具,采用ANSYS软件模拟圆柱形试件和板式试件的车辙试验,分析了圆柱形芯样车辙试验的可行性;其次采用2种基质沥青、1种改性沥青、5种级配的5组沥青混合料,在不同厚度和温度条件下进行圆柱形芯样车辙试验,分析确定了圆柱形芯样车辙试验的条件;最后结合现行规范要求,根据板式试件车辙试验和圆柱形试件车辙试验的相关性,建立了基于现场钻芯取样的沥青路面抗车辙性能检测标准。研究结果表明:可采用70℃下路面圆柱形芯样的车辙试验评价沥青路面高温抗车辙能力,并要求高温性能质量标准下的车辙动稳定度大于2 450次.mm-1;该法可实现对现场沥青路面抗车辙性能的快速检测与评价,有利于提高混合料设计水平与路面施工质量。     

沥青混合料汉堡车辙试验条件及评价指标研究

采用2种沥青、2种级配拌制4种混合料,分别在水浴和空气浴下进行50℃和60℃的汉堡车辙试验,分析了水和温度对车辙深度的影响;讨论了车辙深度和蠕变速率指标评价沥青混合料高温性能的不足,提出了车辙变形率指标.结果表明,水环境和提高温度都会加速车辙的产生,50℃水浴和60℃空气浴车辙深度的相关性好,50℃水浴汉堡车辙试验可以反映沥青混合料的抗车辙性能,建议B级沥青采用45℃,A级沥青采用50℃,改性沥青采用60℃的试验温度.     

沥青路面车辙变形特性及其影响因素分析

针对高速公路沥青路面日益严重的车辙病害进行调查,选择代表性路段钻芯取样,分析路面车辙变形分布特征以及混合料密度和沥青含量变化规律,研究混合料空隙率、级配指数及车辙变形率与路面车辙深度的关系,并采用灰色理论对影响混合料抗车辙性能的因素进行灰关联分析。结果表明:中面层对路面车辙贡献率最大,伴随着车辙变形存在混合料进一步压密、沥青流动迁移现象,在空隙率、级配指数、车辙变形率、中面层4.75 mm通过率和粉胶比五个因素中,车辙变形率与车辙深度有最大的灰色关联度,对车辙深度的影响最为显著,可充分体现沥青混合料的抗车辙性能。     

沥青混合料抗车辙性能简化预估方法研究

为把握沥青混合料抗车辙性能实质,优化设计效果,利用汉堡车辙仪测试了不同混合料的高温稳定性,对其进行了旋转压实和间接拉伸试验,并对试验结果进行了回归分析.试验结果显示级配对混合料高温性能有重要影响,且根据走向确定矿料级配具有较强的局限性;通过改变油石比、测试温度和加载速率等,建议间接拉伸试验的测试条件为温度40℃,加载速...     

用J—积分法评价改性沥青的低温性能

本文采用Ｊ－积分法研究了几种改性沥青的低温性能，试验结果表明，改性剂的加入，可以使沥青在低温下的韧性增强，使沥青的低温抗裂性能变好，并从断裂力学的观点出发，用银纹、剪切屈服和裂纹绞结对改性机理进行了探讨。另外本文还对Ｊ－积分对低温蠕变（１ＭＰａ，０℃）作以验证与评价。