复合式再生剂对冷再生材料路用性能影响分析

为了研究复合式再生剂对废旧沥青混合料的路用性能的影响,文章通过系统的室内试验研究,对废旧沥青混合料的物理力学性质进行了分析与评定;对二灰、水泥粉煤灰、水泥二灰为再生剂的冷再生材料的路用性能进行了对比分析,包括无侧限抗压强度、抗冲刷试验、抗冻试验、疲劳试验。实验表明,在同等强度形成的条件下,水泥二灰为再生剂的冷再生材料的抗冲刷性能、抗冻试验、疲劳试验比二灰、水泥粉煤灰为再生剂的冷再生材料的路用性能要好。对于试验所用冷再生材料,建议施工中采用最佳配合比为(水泥)∶(石灰)∶(粉煤灰)∶(RAP)=5∶2∶8∶85。     

瓦斯隧道气密性混凝土性能研究

为研究胶凝材料体系和气密剂掺量对气密性混凝土性能影响,通过调整胶凝材料二元体系的组成、比例以及气密剂掺量制备了C30气密性混凝土,研究了胶凝材料体系和气密剂掺量对C30气密性混凝土新拌性能(含气量和工作性能)、力学性能(抗压强度和抗折强度)、耐久性能(抗氯离子渗透性能和抗渗等级)和透气性能(透气系数)影响。结果表明,增加胶凝材料体系中粉煤灰用量可减少新拌混凝土含气量,同时提升混凝土坍落度、抗压和抗折强度、56d电通量、透气系数等指标;气密剂在合理掺量范围内可改善混凝土抗渗性能,为保证C30气密性混凝土同时具备良好的力学性能和抗渗性能,建议水泥和粉煤灰二元体系中比例为280∶100,而气密剂掺量不小于6.05%。随气密剂掺量增加,C30气密性混凝土透气性能增加,且气密剂的最佳掺量为6.58%。     

纤维增强聚合物改性沥青混合料路用性能研究

为弥补单一外掺剂改性沥青混合料的不足,以聚酯纤维和热塑性树脂为主要原料,制备一种新型复合改性材料纤维增强聚合物(FRMP)。通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验和弯曲疲劳试验研究不同掺量FRMP对沥青混合料路用性能的影响,并与聚酯纤维和SBS对比。结果表明:加入外掺剂提升了沥青混合料的路用性能,相比聚酯纤维改性和SBS改性,通过FRMP复合改性的效果更明显,并且随着FRMP掺量增加,沥青混合料的高温稳定性和抗疲劳性能不断增强,低温性能和水稳定性先升高后降低、于0.3%掺量时达到峰值。     

复合增强剂沥青混合料性能影响因素分析

为改善沥青混合料的高低温性能,选用复合增强剂对沥青混合料进行改性。通过高温车辙试验和低温弯曲试验对复合增强剂改性沥青混合料的高低温性能进行研究,并分析矿料粒径、制备方法以及级配类型3个因素对复合增强剂改性效果的影响。试验结果表明:复合增强剂可有效改善沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性;复合增强剂沥青混合料的高低温性能随粒径的增大呈先增长后减小的趋势,当混合料的最大公称粒径为16mm时,改善效果最佳;相比于湿拌法,干拌法制备的复合增强剂改性沥青混合料拥有更好的高低温性能;级配类型会影响复合增强剂的改性效果,复合增强剂对SMA型沥青混合料高低温性能的改善效果要明显优于AC型沥青混合料。     

有机复合温拌剂对沥青性能影响研究

研究了由一种废旧塑料再生的有机蜡(ROW)、有机改性剂(OMD)和无机稳定剂(ISD)制备的有机复合温拌剂对沥青的降黏效果及常规性能影响的作用。占沥青结合料4%,OMD含量为30%的有机复合温拌剂可使基质沥青140℃时的布鲁克菲尔德运动黏度与未加温拌剂基质沥青135℃运动黏度相当。该温拌剂还可以使SBS改性沥青在135℃时黏度从2 020mPa.s降到1 450mPa.s,降幅达500～600mPa.s左右。在满足重载交通沥青规范要求前提下,该温拌剂还在一定程度上提高了沥青的软化点和针入度,延度变长,沥青的高低温性能均得到有效改善和提高。为研究和开发高性价比温拌剂开辟了一个新方向。     

复配愈合剂微胶囊制备及其对沥青自愈合性能的影响

自修复微胶囊是解决沥青路面开裂问题的一种新方法。制备了不同芯壁比的微胶囊，并从形貌、粒径、囊芯含量、包覆率、分布情况和耐热性能方面对其性能进行了比较。此外，以菜籽油(rapeseed oil,RO)和商品芳香油(aromatic oil, AO)为原料，研制了一种用于微胶囊芯的复合愈合剂。通过比较复合愈合剂对老化和未老化沥青的愈合效果，确定了RO和AO的最佳比例。RO/AO的比例推荐为2∶1,以达到87%的最高愈合率和降低生产成本的目的。结果表明，微胶囊的最佳芯壁比为1∶1,此时微胶囊性能最稳定。此外，发现RO对未老化的沥青胶结剂愈合效果最好，而AO对老化沥青胶结剂的愈合效果最好。最后，确定含复合愈合剂的微胶囊的推荐掺入量为沥青质量的0.5%。     

添加剂DTBP对高辛烷值汽油燃烧及排放影响的试验研究

针对助燃剂的特点,选用二叔丁基过氧化物(DTBP)作为汽油添加剂,按体积分数1‰分别添加到95#和97#汽油,通过发动机台架试验,研究DTBP对燃油经济性、燃烧特性和排放特性的影响.结果表明,DTBP能有效降低95#和97#汽油的油耗率;DTBP在中、高负荷能提高95#和97#汽油缸压峰值,提高燃烧速度;在高负荷能改善CO、HC和NOx排放.     

环境友好型彩色防滑路面材料研制与性能研究

为了提高路面的抗湿滑和防侧滑能力,研制了一种铺设于路面的环境友好型彩色防滑路面材料,该材料由粘接基料和彩色防滑骨料构成。采用聚氨酯/环氧树脂(PU/EP)互穿聚合物网络(IPN)为成膜物制备了基料主剂,主剂与固化剂组成双组份基料,研究了其附着、抗压、压缩剪切、耐水、耐碱、耐汽油、耐煤焦油、低温抗裂和人工加速耐候等性能;在此基础上,选择不同种类与粒径的彩色防滑骨料制备了有代表性的彩色防滑路面试件,考察了不同种类骨料的磨光值(PSV)以及骨料粒径对试件抗滑值和表面纹理构造深度的影响关系。结果表明:该材料最佳配比时,具有理化性能、抗滑性能(抗滑值BPN值≥90)优异,色彩警示效果显著,且可低温(-5℃)和快速施工(施工1h后通车)的特点,特别适合于危险路段路面使用。     

SBS与抗车辙剂复合改性沥青混凝土的路用性能

为提高沥青中面层的抗车辙能力,开展了SBS改性沥青混凝土AC-20中掺加抗车辙剂(PR)的复合改性研究。通过室内车辙试验、低温弯曲试验及冻融劈裂试验研究了3种掺量(分别占沥青混凝土质量数的0.2%,0.4%,0.6%)抗车辙剂对SBS改性AC-20高温性能、低温性能及水稳定性的影响,并确定了适宜的掺量。结果显示:与参照沥青混凝土(无抗车辙剂的SBS改性AC-20)相比,复合改性AC-20的高温性能得到显著改善,水稳定性和低温性能略有下降;综合复合改性AC-20的高、低温性能及工程经济性,确定抗车辙剂适宜的掺量为0.3%。     

不同因素对复合橡胶沥青高温性能影响研究

以软化点和黏度为表征沥青高温性能的指标,设计多种工艺制备复合橡胶沥青(CR/SBS),并最终根据高温性能表现选择了最佳复合橡胶沥青的制备工艺,在此基础上通过正交试验确定了复合橡胶沥青的CR、SBS掺量和胶粉目数,并探究了加热次数对复合橡胶沥青的性能影响。结果表明:胶粉与SBS同时加入沥青中并搅拌至均匀,在180℃温度下剪切30 min后再搅拌30 min,最后在烘箱中溶胀30 min,制备效果最佳;CR/SBS的最佳材料组成为17%胶粉、2%SBS和40目胶粉。     

DTBP对柴油机燃烧及排放影响的试验研究

根据二叔丁基过氧化物(DTBP)闪点低、燃烧速度快以及低温易分解等特点,将其与柴油混和燃烧,研究DTBP对柴油机燃烧及排放的影响。恒定发动机转速1400 r/min,在不同油门开度情况下改变混和燃料中DTBP的体积分数。研究表明,在试验工况下柴油混合体积分数为0.3%的DTBP时,柴油机的综合排放数据最优,在该混合比例下可以延长燃烧持续期,在扭矩基本不变的情况下使最大燃烧压力减小。柴油混合DTBP燃烧能够降低NOx,CO和HC排放,特别是在油门开度低于22%的情况下,HC及NOx排放值仅为燃用柴油时的25%~33%。     

Effect of cetane enhancer on spray and combustion characteristics of compressed ignition type LPG fuel

This research investigated the spray and combustion characteristics of compressed ignition type LPG fuel when a cetane number enhancing additive was applied to a constant volume chamber. Because LPG has a lower cetane number, DTBP and alpha olefin were added to the LPG (100% butane) to enhance the cetane number and viscosity. By adding the cetane enhancer, stable combustion over the wide range of the ambient conditions was possible as well. According to the blending rates of DTBP and alpha olefin, various proportions of LPG blended fuels were obtained. In a constant volume chamber, a high speed digital camera was also employed to visualize the combustion characteristics of LPG fuel. The combustion pressures and heat-release rates of the LPG blends were also compared at various ambient pressures. As the results of measurements of exhaust emissions, CO and HC were reduced considerably, but CO₂ was increased by blending LPG with DTBP and alpha olefin.     

汽车用碳纤维复合摩阻材料的摩擦磨损特性研究

在采用正交设计优化碳纤维复合摩阻材料的基础上，针对汽车制动器衬片的实际工况，研究了碳纤维复合摩阻材料的摩擦磨损特性及磨损机制分析了碳纤维含量、强度及表面状态等对磨损机制的影响。研究结果表明，碳纤维复合摩阻材料的磨损性能、工作寿命及抗热衰退性能均明显高于传统的石棉摩阻材料。     

过氧化物添加剂改善HCCI发动机低负荷失火的研究

为了改善汽油HCCI发动机在低负荷的失火,通过在90号汽油中添加不同种类和不同质量的过氧化物,在一台改造过的4缸柴油机的第4缸进行HCCI燃烧试验,研究了添加剂对HCCI燃烧过程的影响。试验结果表明,在发动机转速为1 400 r/min时,使用90号汽油的HCCI发动机只能在高负荷下运行;加入过氧化物添加剂后,着火时刻提前、缸压和放热率峰值升高,燃烧向低负荷区域大幅度拓展;添加相同质量分数的不同种类过氧化物,二叔丁基过氧化物(DTBP)作用最明显。相同当量比的稳态工况下,随二叔丁基过氧化物质量分数增加,着火和燃烧放热提前、燃烧持续期缩短,失火得到有效改善,负荷范围得到拓宽。但过高的添加剂质量分数会使发动机高负荷爆震可能性增加,发动机转速为1 400 r/min下,二叔丁基过氧化物的质量分数2%左右为最佳值。     

新型相变水泥砂浆热力学性能研究

为降低温度变化对隧道水泥砂浆材料强度和变形的影响，在隧道工程中引入具有自调温能力的相变材料，制备成相变材料水泥砂浆。首先,将石蜡、高密度聚乙烯和膨胀石墨熔融共混，获得复合相变材料；然后，掺入水泥砂浆中，得到新型相变水泥砂浆。通过搭建热响应测试平台，分析其热应变随温度变化规律，评估其蓄热性能,并对比得出相变材料对不同水灰比砂浆试样的热力学性能影响。结果表明： 复合相变水泥砂浆能发挥相变材料的蓄热性能，其相变潜热为34.82 J/g，热应变比普通水泥砂浆材料最大降低36.63%。相变材料的掺入有效降低了试样的表面温度和热应变，这对改善水泥砂浆材料的温度变形及控制裂缝的发展具有重要作用，可为能源地铁隧道及其裂缝修复等提供新型材料。     

大跨径钢桥面铺装典型结构路用性能评价与研究

大跨径钢桥面沥青混凝土铺装材料的性能对行车舒适性及面层材料的耐久性有重要的影响。在了解各类铺装材料特性和适用性的基础上,提出了3种典型铺装结构方案。并以舟山西堠门大桥为项目依托,对钢桥面铺装3种复合铺装结构的高温稳定性、低温弯曲性能、疲劳性能以及防水性能进行了综合研究,对比了3种复合铺装结构的性能差异。在进行疲劳性能分析时,根据有限元分析结果,创新性地建立了室内组合结构疲劳分析试验模型。通过试验验证了3种复合铺装结构作为钢桥面铺装的综合技术性能,为今后的桥面铺装工程提供了一定的理论基础。     

考虑电池热管理的复合电源电动汽车功率分配控制策略

为提升高温环境下电源系统的综合效率,通过分析电动汽车热管理和能耗模型,提出一种考虑电池热管理的复合电源电动汽车功率分配控制策略,并在CATC、NEDC工况下分别与单一电源电动汽车和采用常规策略的复合电源电动汽车进行对比仿真。结果表明,相对于单一电源,采用复合电源方案的电动汽车电源系统能量回馈提升3.6%以上,综合能耗降低3.3%以上,电池最终温度下降3.51℃以上;相对于采用常规策略的复合电源电动汽车,考虑电池热管理的复合电源功率分配控制策略提升超级电容参与度,使复合电源系统能量回馈提升1.8%左右,综合能耗降低1.2%左右,电池最终温度降低1.25℃左右,从而验证了该策略的有效性。     

水泥结碎石基层材料水泥剂量范围试验

本文主要介绍了对指定的片麻岩碎石进行水泥结碎石基层材料的试验。采用规范建议的级配加入分别为4％、5％、6％、8％的水泥剂量，制成标准试件经规定的养护后，在不同龄期进行无例限抗压、回弹模量、于缩变形等试验。并对试验结果进行分析．确定一个比较合理的水泥用量范围。     

基于分子动力学的相变微胶囊与沥青相容性及增强机理研究

微胶囊法是相变材料（PCM）封装的一种重要手段，为了改善加入相变微胶囊后沥青路面的低温性能，采用分子动力学方法，对相变微胶囊的相变机制、与沥青共混后的相容性和抗拉强度等进行模拟分析。对沥青四组分（As，R，S，Ar）、三聚氰胺甲醛树脂（MF）、沥青四组分与MF共混体系、沥青四组分与石墨烯（CG）共混体系、MF与CG共混体系、沥青体系、沥青与MF共混体系、沥青与CG共混体系等17个分子体系分别进行了溶度参数和内聚能密度计算，分析了MF，CG与沥青四组分之间的相容性变化规律，评价了MF，CG对沥青四组分抗拉强度的影响。对以MF为壁材、正十四烷为芯材的3种不同微观结构PCM分子模型和以石墨烯复合三聚氰胺甲醛树脂（CGMF）为壁材、正十四烷为芯材的2种不同微观结构PCM分子模型进行了升温过程相变性能模拟研究，分析了壁材厚度、芯材体积大小对PCM相变性能的影响，并比较了不同种类壁材PCM的热效率。通过对CGMF为壁材的PCM降温过程的相变性能模拟研究，进一步分析了CG对PCM热效率的影响。研究结果表明：采用CGMF为壁材制备PCM，可以提升PCM的热效率，CGMFPCM2031的能量效率比MFPCM2026平均增加141.15%，在沥青体系中加入CGMF为壁材的PCM，可以提高沥青组分之间的相容性和抗拉强度，有利于增强沥青体系的低温抗裂性能。     

FRP工程结构多尺度不确定性分析研究进展

纤维复合材料(FRP)结构在桥梁工程中的应用日益增多，但其采用复杂的制造工艺导致FRP材料属性及其构成结构性能存在较大的离散性，同时不确定性参数的多层级、非均质和种类多等特点使得其结构可靠性较难准确量化。为推动FRP结构不确定性分析方法和应用研究的进一步发展，从FRP结构不确定性来源、材料力学性能概率预测方法、结构可靠性分析方法3个方面梳理国内外FRP结构不确定性分析方法的研究进展，并探讨其不足和发展趋势。不确定性来源方面，从复合材料制造缺陷分类出发，详细阐述典型制造缺陷的成因、对FRP力学性能的影响及其引起的不确定性。材料力学性能概率预测方法方面，综述了基于均匀化理论的摄动随机有限元法和谱随机有限元法等概率均匀化方法的适用范围，并介绍了上述方法在细观尺度不确定性对宏观力学属性的影响程度和敏感性分析中的应用。结构可靠性分析方面，分别综述了用于FRP结构静力分析、动力分析和屈曲稳定分析的多尺度不确定性分析方法以及可靠性分析方法的研究。研究结果表明：FRP结构显著的几何多层级和复杂的制造工艺不可避免地产生各种缺陷而造成力学性能下降和离散性，采用试验、细观力学模型和均匀化方法并结合随机有限元...