酸雨对沥青混合料强度及空隙率影响的模拟研究

文中建立了周期浸泡加速腐蚀试验方法,用以研究酸性降水对沥青混合料的影响和试验模拟。分别研究了pH值为1．0、3．0和5．6三种模拟酸雨对AC、SAC、Superpave和SMA四种级配混合料的影响。研究结果表明：四种级配的沥青混合料试件受不同的酸雨腐蚀后质量均下降,马歇尔稳定度均降低,其下降程度随模拟酸雨pH值的减小而增大。同时,质量的下降还使得试件结构变得疏松,空隙率增大。质量、强度下降和空隙率增加的根本原因,是受蚀后集料中的金属氧化物和部分沥青组分等物质的逐渐损失,由此可知,酸雨对混合料的危害。主要是化学侵蚀引起。     

酸性环境干湿循环条件下膨胀土的膨胀特性及微观作用分析

弄清酸雨及干湿循环共同作用下膨胀土的膨胀性能及其微结构与矿物成分的变化，对研究酸雨区膨胀土的基本性质劣化及工程问题意义重大。为此，以广西酸雨重灾区百色原状膨胀土为对象，模拟酸雨（pH=3，5，7）与干湿循环（n=1，2，3，4）两者共同作用的环境，开展了无、有荷膨胀率试验，并采用扫描电镜（SEM）、压汞仪（MIP）和X射线衍射仪（XRD）分析了该环境下试样的微结构及矿物成分的演变规律。研究结果表明：酸性环境使试样的膨胀率增大，溶液的pH值越小，膨胀率越大；随干湿循环作用次数的增加，不同溶液环境下试样的膨胀率均先增大后趋于稳定，且2次作用后的增幅最大；经酸性环境与干湿循环共同作用试样的膨胀率增大更多，溶液pH值为3和5，经2次干湿循环后其膨胀率比pH值为7的分别增长了24.7%和7.9%；上覆压力能明显抑制试样膨胀率的增长，设定测试压力越大，该值下降越显著。酸性环境与干湿循环共同作用下膨胀率增大的机理可通过微观结构分析作出解释：酸性环境作用下膨胀土中游离SiO₂，Al₂O₃，K₂O，MgO，CaO等胶结物出现不同程度的溶蚀和淋滤，削弱了叠聚体结构间的联结作用，使面面叠聚结构的排列趋于分散，微孔隙体积及数目不断增大，同时遭受干湿循环作用后，土中微孔隙加速发育，土颗粒与溶液水间化学反应更剧烈，致使其膨胀变形进一步增大。因此，酸雨重灾区的膨胀土工程建设，必须考虑酸性环境与干湿循环共同作用造成的膨胀土基本性质劣化的不利影响。     

车用聚丙烯复合材料耐光老化性能的研究

为研究车用聚丙烯复合材料的耐光老化性能,对聚丙烯复合材料注塑成型样片进行了人工加速光老化试验。通过衰减全反射红外光谱仪测试、示差扫描量热仪测试和万能拉力机拉伸强度测试试验对比老化试验前、后的样品在表面化学组成、熔点、结晶温度、结晶度和拉伸强度等方面的差异。结果表明,光老化导致聚丙烯复合材料降解,滑石粉填料加速了材料的光老化进程;光老化导致聚丙烯复合材料的熔点和结晶温度均明显降低,滑石粉填料使聚丙烯复合材料的结晶度对光照更为敏感;光老化导致聚丙烯复合材料的拉伸强度降低,滑石粉填料对拉伸强度的下降起到先促进、后抑制的作用。     

高速公路服务区生活垃圾及污泥混合堆肥特性研究

高速公路服务区的生活垃圾和污水处理站的污泥进行混合堆肥。本文研究了堆肥过程中,堆体温度,pH值和全碳和全氮,腐殖质的含量以及种子发芽率的变化。结果表明:堆体的温度在55℃以上6天,可以达到无害化的标准。在堆肥过程中,pH值首先快速上升到碱性范围,然后呈下降趋势,直至中性范围内。堆肥过程中,在前12天全碳的含量下降明显,氮也有明显下降,减少了33%,表明高温阶段微生物分解代谢旺盛,所以对有机物的降解比较迅速,产生氨类物质较多,高温造成大量氮的损失。富里酸和胡敏酸含量的增加说明堆肥使得有机物向腐殖质的方向转化。种子发芽指率的变化说明了高温堆肥阶段是有机物降解的主要阶段,经过堆肥后,样品达到腐熟。本研究是对高速公路服务区的固体废弃物的生态化应用的有益探索。     

酸蚀环境花岗岩残积土饱和含水率的时变特征试验

为了明晰饱和含水率变异性与斜坡稳定的相关性,重点开展花岗岩残积土的饱和含水率受酸影响的特征试验,通过直剪试验测试在竖向受载和酸化时长双因素影响下的饱和含水率变化规律及其特征值,并以电镜扫描获知的结构特征推断其变异内因。研究结果表明:(1)竖向压力σ=300 kPa时为线性与非线性关系转折点,且在同一竖向压力作用下,酸化时长与饱和含水率呈正相关;(2)在酸化时长30 d、pH=4时,矿物颗粒表层离子与酸液中离子交换效能最高,因此pH=4是影响饱和含水率的酸度特征值;且在pH>4酸蚀下的饱和试样水化学反应接近完全时存在峰值饱和含水率;(3)微观结构反映了酸蚀作用下饱和含水率变化主要与其胶结类型有关,总结了不同酸度及时间下产生的胶结类型模式。     

酸雨对沥青技术性能的影响及侵蚀机理研究

为探究在酸雨作用下沥青技术性能的变化规律及微观机理,采用两种酸度的模拟酸雨溶液和一种中性自来水,对沥青进行干湿循环腐蚀试验,然后对腐蚀后的沥青分别进行三大指标试验、DSR动态剪切流变试验、BBR弯曲梁试验、Brookfield旋转黏度试验以及四组分和红外光谱试验。结果表明:经不同pH值的酸雨溶液浸泡后,沥青微观组分中某些成分发生了酯化、氧化缩合等反应使得胶质的含量明显下降,饱和分含量有明显上升,沥青质含量少量增加,芳香分含量少量减少,从而导致石油沥青的黏性下降,高温性能和低温性能明显降低。     

酸雨侵蚀作用对沥青混合料路用性能影响研究

化石燃料能源的过度依赖导致我国酸雨天气呈现大范围、长时间、高强度的发展态势,为研究酸雨气候对沥青混合料综合路用性能的影响规律,本研究室内配制PH值分别为1、3、5的酸雨溶液,针对其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和疲劳性能开展实验研究。结果表明:矿料物化性质的不同使沥青混合料对酸雨的耐受度有一定差异,耐受度从大到下依次为花岗岩沥青混合料辉绿岩沥青混合料玄武岩沥青混合料。酸雨的侵蚀作用导致沥青从集料表面发生剥蚀,进而造成矿料中碱性成分流失,加速了对沥青混合料的侵蚀作用。     

桥梁用C50高强混凝土抗酸雨侵蚀性能研究

根据广东佛山地区降雨的酸度和离子组成,为加速腐蚀,扩大离子浓度,配置pH值为4.3的酸液,考虑矿物掺合料品种和掺量的影响,采用喷淋法研究在酸雨侵蚀条件下桥梁用C50高强混凝土性能的劣化规律。研究结果表明:粉煤灰与矿渣双掺效果优于粉煤灰单掺和矿渣单掺,粉煤灰与矿渣双掺较佳配比为1∶4、总掺量为35%。     

表面调整剂对磷化膜的影响

磷化是常用的表面处理技术,在磷化处理前,一般要对钢铁表面进行碱洗除油。但钢铁表面经碱洗后受到侵蚀,导致形成的磷化膜结晶粗大、抗蚀性差。因此,为提高磷化质量,需要对钢铁进行表面调整。通过试验探讨了表面调整槽液的温度、浓度、pH值和时间等工艺参数对磷化效果的影响,并根据试验和实际生产情况得出了最佳的表面调整工艺条件,为提高整车涂装质量提供了保证。     

浅析通过电喷系统弥补发动机燃烧异常

某款车型路试过程中,出现冷机起动困难,冷机加速不连续等问题。经测试分析发现,不同温度下发动机稳定燃烧所需气量和油量差异大,本文阐述了通过电喷系统学习值设定,解决发动机不同温度段燃烧不稳定问题。     

酸雨湿干循环作用下百色膨胀土裂隙发育规律及其微观机制

为弄清酸雨与湿干循环共同作用对膨胀土裂隙发育的影响,以广西酸雨重灾区的百色原状膨胀土为对象,室内设置高清照相机观测记录经不同酸雨与湿干循环作用后试验土样的裂隙发展,用Image-Pro Plus(IPP)图像处理软件获取土体裂隙特征参数,并采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射法研究试验过程中土样的微结构及化学成分演变.据...     

沥青混合料高温性能试验方法

基于局部加载的思想设计了一种新的试验方法(局部三轴试验)来正确模拟路面实际状态,并获得准确的沥青混合料永久变形计算参数。通过ABAQUS有限元计算出试件、压头和底座的合理尺寸;利用该试验方法和常规三轴试验对AC20和SMA13沥青混合料进行了重复荷载蠕变试验,基于不同试验结果回归的参数对车辙试验建模计算,并与实测车辙对比分析。结果发现,局部三轴和传统三轴试验结果的规律性一致,流动次数FN均随温度和应力的增大而减小,且沥青混合料在高温或重载下均表现出较大的变形速率。但与车辙试验实测车辙量及永久变形率相比,由传统三轴试验所得参数计算出的结果偏小,而局部三轴试验所得参数计算出的车辙量及永久变形率与实测值较为一致;且从试验设备要求、试件制备过程和试验操作等方面分析,局部三轴试验更加简单易行。     

沥青混凝土路面耙松热传导试验与仿真分析

为了提高沥青混凝土路面就地热再生过程的加热效率,采取对试件进行热传导试验及FLUENT有限元仿真的方法,以不同厚度但配比及密实度相同的沥青混凝土试件为研究对象,设计制作热传导试验装置,测量试件上下表面温度并计算导热系数;运用Solidworks软件对试验过程进行有限元仿真,模拟建立热传导温度场,对试验过程进行验证。试验和仿真的结果表明:不同厚度但配比及密实度相同的沥青混凝土试件的导热系数基本相同,试件厚度显著影响沥青混凝土路面的底层加热温度,耙松改变路面结构后,热量更容易渗透到路面底层,从而提高热再生加热效率并降低能耗。     

土工格栅经验型蠕变模型及其参数试验

为了探讨土工格栅在长期荷载作用下的蠕变特性,在不同荷载级别和环境温度的各种组合条件下,针对不同规格的土工格栅进行了长期室内蠕变试验,并根据对蠕变试验结果的综合对比分析,探讨了土工格栅蠕变曲线、荷载-应变等时曲线的一般特征。试验与分析结果表明:荷载级别、环境温度、格栅强度与生产工艺是影响土工格栅长期蠕变特性的重要因素。结合粘弹性理论建立了反映土工格栅蠕变特性的三参数经验型本构模型,提出了合理确定模型参数的试验方法,并通过与试验结果对比,分析了荷载级别和环境温度对蠕变模型参数的影响。所建议的格栅蠕变模型能有效地对土工格栅加筋结构长期工作性能进行分析与评价。     

酸性溶液对花岗岩力学特性及微观结构的影响

为探究酸性溶液作用下花岗岩力学特性损伤机制，在pH值分别为7、5、3的化学溶液中对花岗岩试件进行72 d饱和处理，然后对饱和试件和自然干燥试件进行三轴压缩试验、核磁共振试验、电镜扫描试验（〖WT５”《TNR》〗scanning electron microscope, SEM〖WT５”ＢＺ〗）及X射线衍射试验，并对比分析不同化学溶液作用下花岗岩试件三轴抗压强度损伤、变形特征及力学参数的变化规律。试验结果表明： 1）花岗岩试件的三轴抗压强度、弹性模量及黏聚力随酸性溶液pH值降低而减小，泊松比随着pH值的降低而增大； 2）在酸性溶液的腐蚀作用下，试件内斜长石及方解石等矿物成分的消耗导致试件内部结构疏松程度增加，强酸作用下伴有微裂隙产生； 3）与自然干燥状态下的试件相比，在围压20 MPa的条件下经pH=3的酸性溶液酸化处理后的试件，其偏应力峰值强度降幅达39.94%； 4）花岗岩在酸性溶液作用下，部分矿物溶解、迁出，使得孔隙结构不断劣化产生大量次生孔隙，且酸性溶液pH值越低，中、大孔隙占比越高。     

多聚磷酸以及多聚磷酸与SBS复合改性沥青混合料路用性能研究

采用加速加载试验、三分小梁弯曲试验、冻融劈裂试验、APA疲劳试验分别研究了多聚磷酸（PPA）以及多聚磷酸与SBS复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和疲劳性能,结果表明PPA的加入可以改善沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能,随着PPA掺量的沥青增加混合料的低温抗裂性和水稳定性变差。SBS的加入可以改善PPA改性沥青混合料的路用性能,在3%SBS＋1%PPA掺量下复合改性沥青的路用性能可达到5%SBS掺量的SBS改性沥青路用性能。     

沥青混合料室内车辙试验隆起系数的研究

为了使室内车辙试验能够较好地模拟现场情况，分析了室内车辙板的隆起部分在整个变形中所占的比例及其影响因素。根据沥青混合料车辙试验中车辙板的变形特征，提出了车辙板侧向隆起高度的量测办法和隆起系数KL的计算方法。通过方差分析，探讨了车辙试件空隙率，试验温度、轮压、试验时间及沥青混合料类型对隆起系数KL的影响。方差分析结果表明：在上述因素中，只有试件空隙率对隆起系数有着显著的影响，且空隙率越大，隆起系数越小。在此基础上，提出了室内车辙试验隆起系数的建议值，对于现行规范中4％空隙率的车辙板而言，隆起系数可取0．5.     

黄铁矿岩石微生物风化作用的试验研究

岩石风化会造成岩体结构改变和物理力学性质恶化,造成工程失效和地质灾害。岩石风化尽管受到了岩土工程学家的关注,但对岩石生物-化学作用仍是需要关注的重要内容,特别是对富含硫化物的黑色岩石和煤系地层。以黄铁矿岩石为研究对象,通过微生物风化作用试验研究结果表明:微生物作用可使黄铁矿岩石的风化速率提高1个数量级,形成酸度更低,腐蚀性更强的水环境;在微生物作用下,黄铁矿硫化物等会加速风化,造成岩体结构破坏;黄铁矿风化形成的酸性水环境会腐蚀长石等岩石骨架矿物,恶化岩体完整性,降低岩体强度,从而导致很多工程事故和地质灾害