速生草植物纤维及其沥青胶浆的热性能研究

为探究速生草植物纤维及其沥青胶浆的热性能,采用物理性能试验、热失重试验和差示扫描量热试验测试并比较竹纤维、芦苇纤维及其沥青胶浆的物理性能和热性能,并与木质素纤维及其沥青胶浆进行对比。结果表明：植物纤维的加入可有效提高沥青的高温性能,但对沥青的低温性能有轻微的抑制作用;各路用植物纤维在不同温度范围内的质量损失规律一致;3种植物纤维中,木质素纤维的热稳定性最优,竹纤维次之,芦苇纤维最差;植物纤维可有效改善沥青胶浆的热熔融性,在提高沥青胶浆热稳定性的同时降低温度敏感性;竹纤维沥青胶浆具有最优的低温抗裂性和温度敏感性,速生草植物纤维的低温稳定性优于木质素纤维。     

生活垃圾焚烧飞灰沥青胶浆流变性能试验研究

为探索生活垃圾焚烧飞灰(简称飞灰)作为填料对沥青胶浆流变性能的影响,通过改变飞灰替代矿粉的质量分数(0%,30%,40%,50%,60%)制备粉胶比为1. 0的飞灰矿粉复合沥青胶浆。分别利用动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)实验来研究不同飞灰掺量下沥青胶浆在高温和低温条件下的黏弹性质,并分析影响原因。试验结果表明:与矿粉沥青胶浆相比,当飞灰替代矿粉的质量分数由30%增长到60%时,沥青胶浆的车辙因子平均提高13. 35%,蠕变劲度平均增长60. 10%,沥青胶浆的高温抗车辙能力逐渐提高,而低温抗裂性能明显降低;沥青胶浆的低温抗裂性能是影响飞灰掺量的主要因素,且当飞灰掺量大于50%时,车辙因子增长速率趋近为零,而蠕变劲度增长速率显著变大;综合考虑沥青胶浆流变性能和飞灰资源化利用,确定飞灰替代矿粉最佳质量分数为50%,供生产和控制用量时参考。     

石料指标对花岗岩沥青混合料水稳性的影响

为了找出影响花岗岩沥青混合料水稳定性的主要因素,使花岗岩大规模应用于沥青路面成为可能,从花岗岩沥青胶浆着手,采用动态剪切流变仪(DSR),对不同花岗岩石粉、不同粉胶比条件下的沥青胶浆进行流变性能的研究,以此分析不同花岗岩与沥青交互作用能力.并通过冻融劈裂试验检验沥青混合料水稳定性与沥青和石粉交互作用能力之间的关系,发现花岗岩沥青胶浆的流变学性质与花岗岩沥青混合料水稳定性之间存在良好的对应关系.对不同花岗岩自身性质的分析,得出了影响花岗岩沥青混合料水稳定性的石料指标,并最终提出路用花岗岩石料选择标准.     

基于动态粘弹力学的沥青胶浆高温性能试验研究

通过对粉煤灰、矿粉、消石灰、水泥4种矿物填料组成的沥青胶浆进行动态频率扫描试验和稳态流动试验,对4种不同矿物填料、不同粉胶比对沥青高温性能的影响进行了评价。研究表明:沥青胶浆的线粘弹范围小于沥青的线粘弹性范围;掺加4种矿物填料的沥青胶浆在代表胶浆的低温状态的高频区域内复合模量的增长趋向一致,在代表胶浆的高温状态的低频区域复合模量的差别变大;相同粉胶比下消石灰对沥青的高温性能提高最显著,其他依次为粉煤灰、水泥、矿粉,但后三者对沥青的影响差别不大;粉胶比的增加与复合模量、粘度的增加并不成正比例。     

微胶囊沥青胶浆流变性能变化规律

通过界面聚合法制备了沥青再生剂为囊芯材料的路用微胶囊(self-healing microcapsules, SHM)。为评价SHM对沥青胶浆流变性能的影响,制备了不同SHM掺量(质量分数分别为0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%)的70号基质沥青胶浆和SBS改性沥青胶浆。通过动态剪切流变试验(DSR)和弯曲梁流变试验(BBR)对SHM沥青胶浆的流变性能进行了试验研究。结果表明:随着SHM掺量的增加,沥青胶浆的车辙因子G^*/sinδ降低24%～31%左右,当SHM掺量大于0.6%时,沥青胶浆的高温流变性能不再发生明显变化;随着SHM掺量的增加,SHM沥青胶浆的蠕变劲度模量S逐渐减小,同时蠕变速率m逐渐增大,说明SHM能显著提升沥青胶浆的形变恢复能力。     

沥青胶浆高温粘弹性能评价方法比较

利用动态时间扫描试验、频率扫描试验、稳态流动试验以及静态蠕变恢复试验对4种不同矿物填料(矿粉、消石灰、水泥、粉煤灰)沥青胶浆的高温性能评价方法进行比较,同时对矿物填料对沥青高温性能的影响进行了评价。研究表明:沥青胶浆的高温性能优劣依次为消石灰沥青胶浆、粉煤灰沥青胶浆、水泥沥青胶浆、矿粉沥青胶浆、基质沥青;采用车辙因子、动粘度和复合模量主曲线3种评价方法得到的试验结果基本上是一致,零剪切粘度和静态蠕变试验结果一致,静态蠕变恢复方法能区分延迟弹性变形、粘性和弹性,且操作简单,是一种有效评价沥青胶浆高温性能的方法。     

沥青常规评价指标对湖沥青改性沥青的适用性研究

选取了4种有代表性的基质沥青和分别掺加25％、33％和40％湖沥青的12个沥青胶浆样品,通过试验分析研究了常规沥青评价对湖沥青改性沥青的适用性;对SK70沥青分别添加灰分和矿粉得到的两种沥青胶浆进行沥青常规试验,探讨粉胶比对其常规指标的影响.在综合分析各种沥青胶浆的试验结果上,提出了沥青常规评价指标不再适用于评价湖沥青改性沥青.     

复合胶粉消石灰改性沥青混合料性能研究

首先制备了一种复合胶粉消石灰改性沥青胶浆A,探讨了沥青胶浆A的热稳定性,评价了掺有改性沥青胶浆A的沥青混合料的高低温性能以及水稳定性,并针对其动态模量进行了基于CAM模型的模拟研究。研究结果表明:以70号基质沥青、废胶粉、消石灰按3∶2∶5比例可制备得到改性沥青胶浆A,该沥青胶浆常温下为固态颗粒状。改性对混合料的低温性能以及抗水损害能力具有明显改善作用,而对于高温抗变形能力提升不明显。采用CAM对沥青混合料进行模拟可知,改性沥青胶浆A混合料的温度敏感性较好,高温性能拟合结果与试验结果相符。     

泡沫沥青掺加粉煤灰冷再生混合料性能研究

将粉煤灰掺入泡沫沥青冷再生混合料中,研究粉煤灰对泡沫沥青冷再生混合料力学性能、路用性能的增强作用。结果表明：粉煤灰在泡沫沥青冷再生混合料中既起到了活性填料作用,又明显改善了泡沫沥青胶浆的微观结构界面。掺加粉煤灰能提高泡沫沥青冷再生混合料最终劈裂强度、改善水稳定性、增加泡沫沥青混合料抗剪切性能,但粉煤灰对泡沫沥青冷再生混合料早期强度增强作用不明显,推荐最佳粉煤灰掺量为10%～14%。     

TLA改性沥青胶浆老化特性研究

为了研究TLA改性沥青胶浆老化性能的特性,采用薄膜烘箱试验模拟了胶浆的老化,分析测试了TLA掺量及沥青胶浆粉胶质量比对TLA改性沥青胶浆老化性能的影响,同时与未经老化的沥青胶浆性能进行对比。结果表明,经过TLA改性对沥青胶浆有重要的影响,且老化后,其对沥青胶浆的影响更为显著,TLA掺量以20%为分界点,低于20%时,对沥青胶浆的性能影响显著,但掺量超过20%,其影响作用减弱;粉较比的变化同样存在明显的分界点,当其低于0.8时,变化对沥青胶浆的性能影响显著,超过0.8时,影响作用减缓,粉胶比的变化对相位角的影响较弱。试验同时发现,老化后,沥青胶浆的高温性能有增强作用,但却减弱了其低温性能。     

不同纤维对SMA及PA胶浆特性的影响

在基质沥青中拌和不同含量的木质纤维、矿物纤维、两种尺寸的聚丙烯化学纤维形成沥青-纤维胶浆,先进行TFOT短期老化及PAV长期老化,再将不同老化程度的胶浆进行微观形态观察、物理特性及流变试验,探讨纤维对黏结料的加劲效果。研究表明,添加纤维对于胶浆针入度、软化点、黏度、抗拉强度及韧性等物理特性行为能确实达到加劲的效果。流变试验中显示纤维有最佳含量的趋势,在最佳含量时可以得到胶浆复数模量的峰值及相位角的最低值。添加纤维能减缓胶浆的老化作用,并可以降低其对温度及频率的敏感性。本研究提出以胶浆物理特性行为决定纤维最佳添加含量的方法,针对不同老化程度的沥青-纤维胶浆进行试验,建议木质纤维、矿物纤维及化学纤维最佳添加含量分别为0.3%、0.4%、0.3%。     

纤维沥青胶浆及沥青混合料路用性能试验研究

对木质素纤维和玄武岩纤维的沥青胶浆以及沥青混合料的高温、低温性能进行试验,对比分析不同纤维的性能。采用动态剪切流变试验和锥入度试验评价纤维沥青胶浆的高温性能,延度试验评价低温性能;选取SMA-13沥青混合料,通过车辙试验研究两种纤维对沥青混合料高温稳定性的增强作用,劈裂试验评价低温抗裂性的改善效果。研究结果表明：玄武岩纤维沥青胶浆的高温性能优于木质素纤维沥青胶浆;玄武岩纤维沥青混合料动稳定度和劈裂强度均要较木质素纤维高,且当玄武岩纤维掺量为0.3%~0.4%时其改善效果最佳。研究结果可为纤维在沥青混合料中的应用提供参考。     

NaOH改性蔗渣纤维及其沥青胶浆性能研究

为探究NaOH溶液改性条件对蔗渣纤维关键技术指标及其沥青胶浆性能的影响，选取吸油性和耐热性为关键指标，分析NaOH溶液的浸泡时间、浸泡温度和质量分数等改性条件对关键指标的影响，采用锥入度、动态剪切流变(DSR)和弯曲梁流变(BBR)等试验评价NaOH改性蔗渣纤维、木质纤维、未改性蔗渣纤维等不同纤维类型的沥青胶浆的路用性能。结果表明：浸泡时间、温度以及质量分数改性条件对纤维的关键指标影响较大，选用合理的表面改性条件即浸泡时间60 min,温度60℃,质量分数1.5%,可显著改善其吸油性和耐热性；NaOH溶液改性蔗渣纤维可提高其沥青胶浆的高温稳定性，但对低温抗裂性能改善效果不显著，蔗渣纤维和木质纤维沥青胶浆流变性相当，采用蔗渣纤维替代木质纤维具有一定可行性。     

水泥与消石灰对沥青胶浆性能的影响

水泥和消石灰被越来越多地应用在沥青混凝土工程中,但其对胶浆高低温性能的影响尚待研究,本文采用通过当量替换矿粉,对不同水泥和消石灰掺量的沥青胶浆的高低温性能进行了试验研究。研究表明,水泥等量替换后,胶浆的高低温性能均有改善,而消石灰当量替换,胶浆的高温性能有明显改善,但低温性能却也有明显的劣化。综合分析胶浆的高低温性能和可施工性能,水泥的掺量不宜超过40%,而消石灰的掺量不宜超过20%。     

硅藻土改性沥青胶浆的动态粘弹特征分析

利用动态剪切流变仪对硅藻土改性沥青胶浆进行动态温度扫描试验,比较球状、杆状以及不同掺量硅藻土对沥青胶浆高温稳定性、老化以及疲劳性能的影响,并对加入硅藻土改性沥青混合料的高温及水损害性能进行了综合评价。研究结果表明:杆状硅藻土沥青胶浆的高温性能好于球状硅藻土,加入硅藻土会降低硅改沥青胶浆的疲劳性能,但受硅藻土的类型及所提供的掺配比例的影响不大。经过短期老化后,硅改沥青胶浆的高温和疲劳性能变化趋势基本没有发生改变,硅藻土可以明显提高沥青混合料的高温性能及水稳定性。     

聚丙烯纤维增强沥青胶浆的流变性能试验研究

研究了不同掺量(0~2.5%)聚丙烯纤维(PP纤维)对沥青胶浆针入度、软化点以及动态剪切模量等流变性能影响的规律,并采用扫描电镜(SEM)对其微观增强机理进行了分析。试验结果表明:随着PP纤维掺量的增加,沥青胶浆的锥入度逐渐降低,软化点逐渐提高。PP纤维的加入,改善了沥青胶浆的热敏性和高温下抗永久变形的能力。通过微观结构分析,可知由于分散在沥青胶浆中的PP纤维起到了桥连的作用,使其应力分散,从而提高了沥青胶浆的稳定性。     

沥青胶浆流变性能及与矿粉指标关联性研究

沥青胶浆的流变品质对沥青混合料性能有重要影响,而矿粉是沥青胶浆的重要组成部分。文中通过试验研究,发现不同矿粉对沥青胶浆高低温及疲劳性能的影响存在差异,并且高粘沥青胶浆的流变性能强于基质沥青胶浆,表现出改性沥青的优越性;基于灰色关联分析,研究了矿粉的不同物理化学指标与沥青胶浆高低温及疲劳性能之间的关联性,得到矿粉对沥青胶浆性能影响的关键指标为密度、亲水系数、P_(20)、D_(10)、比表面积及细度模数。     

棉秸秆纤维沥青胶浆高低温性能试验研究

为了研究棉秸秆纤维对沥青胶浆的影响,对不同棉秸秆纤维掺量的纤维沥青胶浆进行动态剪切流变试验、多应力蠕变恢复试验以及弯曲梁流变试验,考察棉秸秆纤维掺量对沥青胶浆的高低温性能的影响,同时分析了棉秸秆纤维对沥青胶浆的作用机理。结果表明:棉秸秆纤维的掺入会有效提高沥青胶浆的车辙因子G*/sinδ,降低相位角δ,表明沥青胶浆的高温稳定性能得到显著改善;随着棉秸秆纤维含量的增加,沥青胶浆的蠕变回复率RC上升,不可回复柔量Jnr下降,表明棉秸秆纤维有利于提高沥青胶浆高温抗变形与形变回复性能;棉秸秆纤维的加入使得沥青胶浆的蠕变劲度S增大,蠕变劲度变化率m减小,表明沥青胶浆的低温抗裂性能有所降低,因此在工程实际应用中应综合考虑棉秸秆纤维对沥青胶浆的高低温性能影响,合理地选择掺量。     

集料粉尘对环氧沥青混合料强度及疲劳性能影响研究

为评价集料所含粉尘对环氧沥青混合料强度及疲劳性能的影响,选取辉绿岩、玄武岩、花岗岩3种集料所含粉尘,与两种矿粉对比,测试矿粉和粉尘的粒度及微观形貌;试验评价不同填料对环氧沥青胶浆拉伸强度的影响,以及填料对环氧沥青混合料强度及疲劳性能的影响;并利用SEM观察刻蚀前后环氧沥青胶浆断面的微观形貌,分析其影响机理。不同填料试验结果表明,3种粉尘粒径较小、颗粒形状不规则;填料岩性对环氧沥青胶浆拉伸强度影响不显著;粉料胶浆比矿粉胶浆拉伸强度平均提高20%;较细粉料比矿粉填料的环氧沥青混合料马歇尔稳定度平均提高约70%;更小粒径的粉料能增强环氧沥青胶浆拉伸强度,并显著提高环氧沥青混合料强度和疲劳性能。     

矿粉沥青胶浆交互作用的参数研究

针对沥青胶浆中沥青与填料之间的交互作用问题,分别制备填料体积分数为0.25、0.30、0.35、0.40、0.45的70~#沥青胶浆,论述沥青胶浆界面交互参数的计算理论;采用动态剪切流变仪测试不同温度和不同频率下的沥青及沥青胶浆的复数模量值。结果表明:填料体积分数相同时,在低温情况下,界面交互参数随荷载频率的增加而减小;在高温情况下,界面交互参数随荷载频率的增加而增大;体积分数为0.25时,沥青胶浆界面交互参数最大。