纳米添加剂量对沥青混合料性能的影响

研究了不同剂量的纳米粉粒分别添加到基质沥青和沥青混合料中后对沥青混合料性能的影响．通过室内原样沥青常规试验和沥青混合料的马歇尔试验研究,分析了不同纳米剂量对沥青混合料马歇尔技术指标的影响曲线,得出纳米添加剂量为最佳沥青用量的5％左右时沥青混合料性能最优．     

Formation of nanometer coherent structures during spinodal decomposition and ordering coexistence phase transformation in Fe-24Al alloys

The nanometer coherent structure evolution of spinodal decomposition and ordering coexistence phase transformation in Fe-24Al alloys is investigated by the microscopic phase field kinetic model. The results show that the concentration and long-range order parameters all continuously change towards to their equilibrium values during phase transformation. With the increase of elastic interaction energy, the anisotropy along [01] or [10] elastic soft direction is more obvious and the time reaching equilibrium state is also shortened. According to the results, the formation of nanometer coherent structures during phase transformation is composed of the initial decreasing stage of order degree stage, the incubation stage, the continuous increasing stage of concentration order parameter and long-range order parameter, and the later stable stage. The spinodal decomposition and ordering is interaction; the initial ordering stage is a necessary condition of the coexistence phase transformation. The nanometer coherent structures are not found to grow during the whole phase transformation. The simulation results are in accordance with the results in experiment obtained by the aging treatment in Fe-24Al alloys.     

受力方式对活性粉末混凝土中钢筋黏结性能的影响

采用拔出和梁式两种试验方法,对比分析了在不同受力状态下变形钢筋与活性粉末混凝土之间的黏结性能.研究表明：两种受力方式下的试件均有活性粉末混凝土劈裂、钢筋拔出与活性粉末混凝土劈裂共同发生、钢筋拔出3种破坏形式;钢筋在活性粉末混凝土中的黏结应力-滑移曲线都可分为4个阶段,但不同受力方式下每阶段特征略有差异;两种受力方式下,黏结强度都随钢纤维掺量的增加而增大,当钢纤维掺量由0%增加到2.0%时,拔出试验的黏结强度增长28.25%,而梁式试验的黏结强度增幅达到58.61%;当活性粉末混凝土中不掺加钢纤维时,梁式试验的黏结强度要小于拔出试验,但掺加钢纤维后,要大于拔出试验.     

锂离子电池负极纳米SnO2／C复合材料的制备与性能

采用一种简单低成本的方法,以蔗糖作为碳源,在氮气气氛下以不同温度焙烧合成纳米SnO2／C复合材料．并对所得样品进行XRD,TEM表征及电化学性能测试．XRD结果表明复合材料中碳是无定形的．透射电镜（TEM）结果显示SnO2平均粒径为10nm左右,并被碳均匀包裹．纳米SnO2／C复合材料作为锂离子电池负极材料呈现高的库伦效率和较好的循环稳定性．     

单晶铋纳米带的制备与生长机制研究

采用溶剂热还原金属铋离子的方法,以硝酸铋为原料,乙二醇为溶剂和还原剂,聚乙烯吡咯唍酮(PVP)为稳定剂制备了单晶铋纳米带。采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)对所得样品的结构和形貌进行表征。结果表明:金属铋纳米带结构完美、表面洁净、内部无缺陷无位错,是一种理想的单晶准一维纳米结构;纳米带宽度为50 nm～3 m,厚度约为几十nm,长度可以达到几十μm;铋纳米带属于菱面体结构,空间群为R3m(166),JCPDS卡片号为44-1246;纳米带沿着[110]或者[-114]方向生长。     

预制钢-混组合桥面板组装式连接静力及疲劳性能试验

桥梁建造由装配化向组装化的转换是未来桥梁工程发展的方向,钢-混组合桥梁是一种与工业化、组装化高度契合的结构形式;活性粉末混凝土等超高性能水泥基材料的应用为钢-混组合结构桥梁的轻型化和组装化提供了新的契机与挑战。提出基于高弹模和高韧性混凝土-粗骨料活性粉末混凝土的预制桥面板及板间组装式连接结构（CSL）,从而减轻结构自重、改善预制桥面板间的连接性能,实现桥梁结构的组装化作业,提升桥梁的建造质量和速度。通过四点弯曲试验考察预制粗骨料活性粉末混凝土桥面板及其干式连接结构的结构行为,分析加载全过程挠度的发展特点,探明极限承载能力及疲劳性能。静力试验结果表明：通过CSL连接而成的桥面板具有优异的变形能力和弯曲韧性,破坏均发生在粗骨料活性粉末混凝土板内,CSL的抗弯极限承载力高于粗骨料活性粉末混凝土桥面板;CSL的钢混连接面处弯曲初裂应力值不小于9.0 MPa,接近粗骨料活性粉末混凝土的弯曲初裂应力,并具有良好的裂缝约束能力。疲劳试验结果表明：CSL中的钢结构应力幅较小,经过800万次疲劳加载后,CSL连接桥面板未发生疲劳破坏,桥面板间连接焊缝应力幅仅26.8 MPa,不会出现疲劳破坏;CSL中的预加力对连接结构的静动力性能具有重要影响。     

基于原子力显微技术的热再生混合料中新旧沥青融合程度量化指标和方法

厂拌热再生混合料中新旧沥青的融合程度对再生混合料设计及性能均有重要影响,目前已有较多学者开展了融合程度的量化研究,但现有量化方法在应用时大多需采用化学试剂对再生沥青进行抽提回收,这无疑会破坏混合料中新旧沥青真实的融合状态。基于原子力显微技术直接针对热再生混合料试件提出一种量化新旧沥青真实融合程度的方法。为此,首先在沥青层面探究了利用原子力显微技术中得到的力学、化学指标量化沥青融合程度的可行性,发现在单一沥青层面,DMT模量指标与宽带点光谱量化得到的羰基指数与沥青老化及融合特征相关性较好;接着选取DMT模量和羰基指数指标建立了完全混溶再生沥青纳观性能的预估方程;然后,在混合料层面利用不同来源的沥青对量化指标的适用性进行了检验,发现相较于羰基指数,采用DMT模量指标量化再生混合料中新旧沥青融合程度的误差更小;最后,基于该指标在混合料层面初步给出了直接量化厂拌热再生混合料中新旧沥青融合程度的方法;并以3种旧料掺量的再生混合料为例,对量化方法的应用进行了介绍。     

纳米改性沥青制备和路用性能研究

为提高基质沥青的路用性能,采用纳米Ⅰ作为改性剂,并选用A,B和C作为分散剂,制备了纳米改性沥青并进行路用性能评价;同时将纳米工与SBS复合进行沥青改性,以考察纳米Ⅰ对聚合物改性沥青性能的影响.对其中的优选改性方案,进行DSR和BBR试验,进一步评价其路用性能.结果表明:纳米Ⅰ可以明显改善沥青的性能,使沥青的高温性能得以显著提高;纳米粒子的表面改性对沥青的性能有显著影响,有必要开发适用于沥青的纳米粒子表面改性方案,以充分发挥粒子的纳米效应;纳米Ⅰ对SBS改性沥青的影响表现为高、低温路用性能的全面提高.     

活性粉末混凝土桥梁应用与研究

活性粉末混凝土(RPC)是一种超高抗压强度和超高性能的新型水泥基复合材料,已在世界桥梁工程中得到一定的应用,介绍已修建的RPC桥梁和已开展的试设计研究现状.目前的应用与研究分析表明:RPC在桥梁中的应用以拱桥和梁桥为主;截面形式以箱形截面为主;施工方法主要采用体内或体外预应力索进行预制拼装;接缝形式以湿接缝为主.预计在将来相当长的时间内,RPC将仍以上述的桥型、截面形式和施工方法继续发展.     

基于阻燃抑烟的纳米黏土改性沥青综述

分析了沥青材料的热解燃烧特性,总结了沥青材料阻燃抑烟性能测试方法,归纳了国内外常用的沥青阻燃剂类型及其优缺点;论述了隧道沥青材料常用的阻燃技术,评析了纳米改性沥青阻燃抑烟机理;探讨了纳米黏土对沥青材料高低温性能、水稳定性及老化性能等路用性能的影响,展望了未来隧道阻燃抑烟沥青材料的研究方向。研究结果表明: 用于隧道沥青材料阻燃剂应具有良好的协同阻燃抑烟效应,而金属氢氧化物和纳米材料具有较大的应用潜力;沥青材料的阻燃抑烟性能测试主要参考聚合物阻燃测试方法,这些试验方法与沥青路面真实燃烧状态明显不符,亟需补充和完善沥青材料阻燃抑烟性能测试方法和标准;以纳米黏土为代表的纳米改性材料对热沥青的烟气释放具有显著的抑制作用,但目前研究主要集中于纳米材料和聚合物复合材料的阻燃机理方面,针对纳米改性沥青的阻燃抑烟机理缺乏系统性研究;纳米黏土可显著改善沥青的高温、水稳及老化性能,对低温性能的影响方面,国内外研究存在较大争议;应将热拌沥青混合料烟气控制技术、金属氢氧化物和纳米黏土协同阻燃技术及沥青材料阻燃性能测试方法等方面作为隧道阻燃抑烟沥青材料未来的重点研究方向。