纳米ZnO改性沥青分子动力学模拟研究

为揭示纳米ZnO改性剂对沥青物理性能改善的机理,采用分子动力学模拟技术对纳米ZnO改性沥青进行模 拟研究.借助沥青四组分代表性化合物,结合沥青的元素含量、四组分相对含量试验结果构建了沥青分子模型.根据纳米ZnO形貌特点,构建了不同粒径的纳米ZnO簇团模型及纳米ZnO/沥青共混体系模型.采用分子动力学方法计算了纳米ZnO与沥青分子间的相互作用,分析了纳米ZnO在沥青中的扩散性能,研究了纳米ZnO对沥青物理模量及沥青分子结构的影响,根据分子动力学模拟结果揭示了纳米ZnO改性沥青的改性机理.研究结果表明:模拟温度为150℃左右时,纳米ZnO/沥青共混体系的范德华相互作用和非键接相互作用达到最大值,体系结构最稳定;纳米ZnO颗粒增大了沥青体系的体积模量、剪切模量和弹性模量,改善了沥青的高温性能,从而提高了沥青的抗剪切能力;同时,纳米ZnO增大了沥青质与胶质体系分子间的芳环质心距离,减缓了强极性组分的堆积,加强了支链在分子间的延展性,增加了沥青结构的致密性,从而促使沥青具有更稳定的胶体结构、更好的物理性能.     

彩色沥青路面色彩耐久性评价方法

从彩色沥青和彩色沥青混合料色彩的耐久性分析出发,提出了彩色沥青路面色彩耐久性综合评价指标PCD,据此构建了"1+2+5"三层评价指标体系,为各分项指标划分了权重,给出了综合评价指标和分项指标的试验检测方法、计算方法和控制标准,为彩色沥青路面色彩耐久性的优劣评定提供理论依据。     

相变材料对水泥混凝土性能的影响

为了研究相变材料对水泥砂浆性能的影响,选用石蜡、PEG600 2种常见相变材料作为研究对象,以普通粘土陶粒和天然多孔浮石2种轻集料作为掺加载体,采用抗压强度试验、等温量热试验和TPS试验,系统分析了相变材料的掺入对水泥砂浆强度、水化和导热性的影响.结果表明：轻集料性质、级配,以及相变材料对水泥的影响是导致强度降低的直接原因;轻集料导致水泥砂浆导热性降低,低掺量相变材料对导热性的影响不显著.     

AC-25粒度分布对级配离析的影响

在AC-25级配范围内,通过调整拌合楼各热料仓比例生产出7种级配的沥青混合料,采用贝雷法将AC-25级配组成划分为0～0．3、0．3～1．18、1．18～4．75、4．75～13．2、13．2～31．5 mm 5个区间,运用灰色关联法计算了不同级配的各区间集料含量与级配离析的灰色关联度。分析结果表明：灰色关联度可以较好地反映AC-25级配区间集料含量对级配离析的影响程度,5个区间4．75～13．2、0．3～1．18、0～0．3、1．18～4．75、13．2～31．5 mm的关联度依次减小;4．75～13．2 mm区间集料含量与级配离析的灰色关联度最大,该区间集料含量的变化对最终路面级配变异会产生较大影响,设计时可通过调整该种集料含量以获得较好的抗离析级配;1．18～4．75 mm 和13．2～31．5 mm粒径区间的集料含量与级配离析的灰色关联度偏小,说明粗集料和细集料中的较粗部分对级配离析的影响较小;各级配区间集料含量与级配变异程度的二次回归相关系数大于0．6,说明集料间交互作用对最终离析程度影响较大,仅考虑单个筛孔通过率对沥青混合料性能的影响,有可能会消弱集料级配的离析特征,应从不同粒级组合角度分析沥青混合料级配的抗离析性能。     

基于格子方差法的路面混合料均匀性评价研究

路面混合料的均匀性影响路面的路用性能和使用寿命。基于图像处理技术和 Python 程序语言,结合格子方差法提出颗粒分布离散系数作为均匀性评价指标。采用 CT扫描仪获取不同离析程度的集料截面图像,通过图像处理将集料按不同粒径范围分组,计算每档集料的离散系数,加权平均得出总离散系数;并将此评价指标应用于实际工程中。研究结果表明,用格子方差法计算得出的离散系数作为均匀性评价指标,能够定量地评价路面混合料的均匀性。通过试验研究给出路面混合料离析程度分类的建议值,为路面混合料的现场快速检测提供判定依据。     

低噪微表处混合料矿料级配优化设计

微表处养护技术在广泛应用的同时仍然存在着噪声过大、抗松散性能不足、耐久性差的缺点,制约着微表处养护技术更好地应用.针对微表处噪声过大,配合比设计不够完善的问题,提出了低噪微表处的矿料级配以及矿料级配优化设计方法——堆积密度法.室内试验表明,矿料在振实状态下的堆积密度越大,低噪微表处的湿轮磨耗值越小,负荷轮黏附砂量越大,即微表处混合料的技术性能越好.研究成果在广西坛(洛)—百(色)高速公路2012年养护工程中得到了应用,现场测试结果表明,该项目所采用的低噪微表处具有低噪、平整密实、抗滑性能优越、使用性能优良等优点.     

沥青混合料劲度残留值的影响因素试验

借助于四点弯曲小梁疲劳试验装置,采用对称循环加载方式,通过加载次数来设置循环,并且在不同的循环次数之间设定相应的恢复时间,研究了多个循环作用下不同的恢复方式、应变大小以及温度的大小与沥青混合料的劲度残留率之间的关系.研究结果表明:小梁在无约束情况时的劲度残留率要大于有约束时的劲度残留率,并且随着循环次数的增加,这两者之间的差值会越来越小.应变越小,则劲度残留率会越大,200με作用下劲度的残留率较大,400 με和600με作用下对应的劲度残留率在循环次数少的时候比较接近,随着循环次数的增加,二者之间的差异会明显.温度为5℃和15℃时的劲度残留率比较接近,25℃时的劲度残留率要大于5℃和15℃时的对应的劲度残留率.     

探析天然砂砾路基压实质量控制方法

路基是公路的主要承重层,路基压实质量的好坏关系到整个公路的使用性能。目前由于路基的压实质量不好造成的路面结构早期破坏的现象越来越严重。因此必须对路基的压实质量严格控制。我国高速公路正逐步向西部地区发展,由于天然砂砾具有透水性好、沉降量小和强度高等优点,当在建高速公路附近的天然砂砾来源丰富时,为了改善不良地质,常常采用天然砂砾进行换填。然而,现有的天然砂砾压实质量控制方法不能满足工程的实际需要,有必要对其改进和完善。本文结合实际工程由沉降差法和基于含石量与最大干密度的灌砂法进行天然砂砾路基压实质量探析。     

高速公路声屏障降噪特性与效果评价

高速公路交通噪声较为严重,合理的选择声屏障对于高速公路降噪非常重要。本文以声屏障的降噪效果与影响声屏障选型评价因素为基本出发点,研究了不同构造材料、不同结构类型声屏障的降噪效果,并根据各种声屏障适用环境与使用性能,确定合适的声屏障类型;以云南省武昆高速公路为例,结合声屏障选型与评价的影响因素分析,得出其最终的敏感目标降噪方案。     

高模量沥青混凝土路面力学数值模拟

高模量沥青混凝土(HMAC)作为一种新型路面材料,具有模量高、抗车辙性能好、对低温开裂及温度疲劳开裂敏感性不强等优点,对于提高路面抗车辙能力非常有效。该文利用通用有限元软件ANSYS,对设置高模量沥青混凝土层的半刚性基层沥青路面的荷载响应进行数值模拟分析,结果表明高模量沥青混凝土可显著抑制车辙的产生,并推荐出高模量沥青混凝土层的模量和厚度的合理范围。