SEBS改性沥青性能研究与机理分析

试验探讨了SEBS作为沥青改性剂应用的可能性 .试验证明SEBS改性沥青具有优良的基本物理性能 ,质量分数为 4 5 %SEBS改性国产青岛沥青的PI提高到 0 35 ,软化点达到 5 9℃ ,5℃延度也达到了 2 6cm .参照国家SBS改性沥青的技术要求 ,SEBS改性国产青岛沥青的性能介于I C和I D之间 ,SEBS改性壳牌沥青的性能介于I B和I C之间 .经紫外光老化试验证明 ,SEBS作为改性剂可大大提高改性沥青的耐光氧老化性能 ,其老化后性能远高于SBS改性沥青 ,提高了改性沥青的使用寿命 .在公路上应用 ,可以增加路面使用寿命 。

高速公路路面雨水径流有机污染物赋存状态研究

选择南京机场高速公路禄口高架桥段,对14场降雨径流进行了监测分析,探讨了雨水径流中溶解态和颗粒态COD的出流规律、事件平均浓度(EMC)、赋存比例及其影响因素.结果表明,若初期降雨强度大,冲刷作用显著,径流初期出流COD以颗粒态为主,后期以溶解态为主;若初期降雨强度小,溶解效应强,出流COD则以溶解态为主.就14场降雨的EMC中值而言,颗粒态COD约为溶解态COD的2倍;颗粒态COD受降雨特性影响的权重降序排列为:前期晴天数>最大降雨强度>降雨量和降雨历时;溶解态COD受降雨特性影响的权重降序排列为:最大降雨强度>降雨历时和降雨量>前期晴天数.

光纤Bragg光栅监测沥青混凝土应变试验

基于光纤Bragg光栅(FBG)传感原理,结合沥青混凝土路面的特点,介绍了传感器应变传感特性与设计封装结构,制作了一种用于监测沥青混凝土应变试验研究的光纤Bragg光栅传感器。通过砝码加载的方法对传感器进行标定,光纤Bragg光栅传感器的应变灵敏度系数为1.1 pm/με,封装工艺没有改变光纤光栅的应变传感特性;传感器埋入SMA-13沥青混凝土后,通过静态试验得到荷载与传感器轴向应变之间的关系为0.038 7με/N;通过ANSYS 11.0仿真传感器静态试验,得到传感器应变灵敏度修正因子η为0.928;进行了5 h动态试验,应用其监测室内车辙试验下沥青混凝土内部结构沿传感器轴向的应变,随着碾压次数的增加,轴向的应变增加。监测结果能够反映沥青混凝土内部结构应变基本变化规律,可用于沥青路面的应变监测,为道路养护决策提供了一种新方法。

垃圾焚烧灰渣用于二灰碎石路面基层的试验研究

用城市生活垃圾焚烧灰渣替代部分集料,按照9种不同的配比制备二灰灰渣碎石路面基层材料,进行路用性能试验。结果表明:与普通二灰碎石对比,在相同的二灰含量下,灰渣碎石的最大干密度降低8.8%,而最佳含水量增大38.4%;无侧限抗压强度最高可达1.03 M Pa;粉煤灰含量对材料强度影响较为显著,其中粉煤灰含量减少1%,无侧限抗压强度值降低21%;材料的干缩系数最大为67.2μ/%;石灰与粉煤灰含量越低,材料的干缩应变越小,平均干缩系数也越小,当二灰含量减少2.5%,平均干缩系数降低3.1%。二灰灰渣碎石材料满足基层的相关要求,灰渣可以为公路建设提供可持续的集料来源。

路面雨水径流重金属赋存状态研究

在对南京机场高速公路路面径流Cu,Zn,Cd和Pb4种重金属进行监测的基础上,分析了溶解态和颗粒态重金属随径流变化及污染程度,重点探讨了赋存比例.结果表明：产流时间长的小雨事件中,溶解态浓度在径流初期达到最大,此后逐渐降低,颗粒态重金属浓度波动明显;产流时间较短的中雨事件中,溶解态浓度在降雨前期波动明显,此后逐渐降低趋于平稳,颗粒态浓度随径流冲刷逐渐降低;产流时间短的大雨事件中,溶解态和颗粒态浓度均随径流冲刷稳步降低;重金属总浓度水平较高,Cu,Zn,Pb和Cd4种重金属范围分别为0.048-0.197,0.24-1.03mg/L,5.3-120.6和0.54-2.34μg/L;有4场降雨径流颗粒态Pb的EMC值已超过《地表水环境质量标准》中Ⅲ类标准值50μg/L;Cu的赋存比例fd中值为0.573,同时以溶解态和颗粒态存在,其赋存比例受产流时间影响;Zn,Cd和Pb的fd中值分别为0.179,0.258和0.01,主要存在于颗粒态中.

星点设计-效应面法优化SEBS改性沥青工艺参数

本研究应用星点设计 效应面优化法对SEBS改性沥青工艺进行优化。在考察SEBS含量、搅拌时间和搅拌温度对沥青性能影响的基础上,描绘了影响因素的效应面,并建立了相应的数学模型,得出改性沥青的最佳工艺参数。实验验证表明星点设计 效应面法适用于优化SEBS改性沥青工艺参数的研究。

碱渣改善SEBS改性沥青混合料水稳定性的试验研究

实验分析了几种填料对SEBS改性沥青混合料抗剥落性能的影响。结果表明,碱渣作为一种难以处理的工业废渣,可以作为填料在SEBS改性沥青混合料中使用,其混合料的抗剥落性高于石灰石填料的沥青混合料,4%SEBS混合料试件残留马歇尔稳定度比可以达到89%,剩余强度比均大于0 75。碱渣作为填料使用,还可以减少公路投资和降低养护成本,具有重要的经济和环境效益。

红外热辐射型沥青混合料降温特性与路用性能

用改性红外粉等量替代石灰岩矿粉作为填料,制备了热蓄积量较低的红外热辐射型沥青混合料,试验考察其降温特性和路用性能,并通过扫描电镜表征了掺粉混合料的结构性质。结果表明:混合料的最佳油石比与红外粉掺量呈线性递增关系;掺粉量越高,试件表面温度越低,但降温速率减小,最多可降低8.02°C;与不掺红外粉试件相比,掺粉试件的高温稳定性、低温稳定性和水稳定性性能均有所改善,6%掺量试件马歇尔稳定度提高了12.2%,残留稳定度高达98.9%,12%掺粉量试件的低温劈裂抗拉强度提高了21.3%;掺入红外粉后沥青胶浆更加致密、均匀、混合料的孔洞缝隙较小。

环氧树脂掺加增韧剂埋入式FBG封装技术研究

把环氧树脂与固化增韧剂按照一定质量比例混合,对光纤Bragg光栅(FBG)进行封装处理,封装后FBG应变与温度传感线性度非常好,相关系数到达0.99以上,应变与温度灵敏度系数分别达到了1.8 pm/10-6和144.9 pm/℃,与裸FBG测试结果相比,应变灵敏度系数提高了1.64倍,温度灵敏度系数提高了14.3倍,抗压强度达到了70 MPa,完全满足用于沥青混凝土路面结构监测要求。

焦油渣配煤炼焦试验

南京钢铁有限公司小铁箱焦油渣配煤炼焦试验结果表明:焦油渣配置型煤具备回炼焦炭工业化的条件,对炼出的焦炭质量基本无影响,同时还可创造一定的经济效益。

几种不同填料用在沥青混合料中的生命周期评价

通过剩余强度比试验,比较了几种填料在沥青混合料中使用的水稳定性能;并通过生命周期评价(Lifecy-cle assessment,LCA)法对几种不同填料在沥青混合料中应用的环境友好性进行了直观、科学的分析。作为一种难以处置的工业废渣,碱渣在沥青混合料中替代传统填料使用时,不仅可以提高沥青混合料的抗剥落性能,还具有重要的经济和环境效益。

废弃轮胎胶粉干法改性热拌沥青混合料(RUMAC)试验研究

研究废胶粉干法加入沥青混合料的方法 ,通过马歇尔试验 ,对影响RUMAC性能的两个最重要因素———胶粉用量和温度进行初步探索 。

偶联剂改善沥青混凝土性能及油石界面试验研究

试验探讨了偶联剂作为油石界面改性剂对沥青混凝土性能改善的可能性 .试验发现 ,偶联剂无论对酸性花岗岩石料还是中性玄武岩石料的沥青混凝土性能都具有明显的改善作用 .添加偶联剂的沥青 ,对石料的黏附等级达到 5级 ,而改性前的沥青与花岗岩和玄武岩的黏附等级仅为2级和 3级 ;马歇尔稳定度比基质沥青混凝土提高 1 0 %～ 2 0 % ,马歇尔模数提高约 6% ,残留马歇尔稳定度提高 1 8%～ 2 8% ,3次冻融循环后的劈裂强度比相对于基质沥青混凝土提高 2 5 %～33% .红外光谱分析证实 ,偶联剂在花岗岩和玄武岩石料表面均形成一层偶联层 .消耗石料表面残留水分。

SBS和SEBS改性沥青及混合料抗老化性能

为了对比SBS和SEBS改性沥青及混合料抗老化的能力,设计紫外光老化试验,模拟在野外光氧条件下的长期老化;用傅立叶红外光谱分析了沥青及SBS,SEBS改性沥青老化前后结构与性能的变化.紫外光辐射试验表明,SEBS改性沥青及其混合料的热稳定性和抗光氧老化能力好于SBS改性沥青及其混合料;傅立叶红外光谱分析表明,改性沥青老化后性能下降主要是改性剂中双键断裂造成的.综合红外微观分析和宏观性能试验结果,SEBS改性沥青及其混合料具有良好的抗紫外线性能,使用寿命可以比SBS改性沥青混合料高1倍以上.适合于南方和高原紫外线强烈地区使用,尤其适用于对老化性能要求较高的开级配道路.

图像分析技术对混凝土裂缝的定量评价

应用图像分析技术,围绕图像的采集、处理和分析这三个核心流程,进行了图像分析技术的试验和理论分析,并通过用Delphi语言自行编写的处理软件来分析计算混凝土裂缝的表征参数。试验表明,该技术相对直观、精确和便捷,有利于深入进行混凝土裂缝的量化研究。

泡沫混凝土孔隙结构的试验研究

为开展泡沫混凝土细观孔隙结构的研究,采用正交试验法研究水胶比、粉煤灰掺量和砂胶比等三项因素对泡沫混凝土孔隙率和等效平均孔径的影响。试验结果表明:孔隙率具有随水胶比和粉煤灰掺量增大而减小、随砂胶比增大而增大的特征,粉煤灰掺量和砂胶比因素的影响较为显著;等效平均孔径与水胶比、粉煤灰掺量和砂胶比均呈正相关关系,对600级泡沫混凝土三项影响因素的极差分别为0.045、0.097和0.079,粉煤灰的影响最为显著;对900级泡沫混凝土三项影响因素的极差分别为0.031、0.036和0.073,砂胶比的影响最大,且粉煤灰的需水量对平均孔径的影响较大。

接枝SBS改性沥青的制备及性能

为了改善SBS改性沥青的存储稳定性,选择与沥青相容性好的单体,对SBS进行接枝改性.采用正交试验研究了接枝工艺参数(反应温度、反应时间和配料)对接枝率的影响,比较了不同接枝率下SBS改性沥青的性能,并采用1HNMR和FTIR对接枝产物进行了分析,确定了合适的接枝工艺参数,即反应温度为90℃,反应时间为2h,BPO与SBS的质量比为1.5%,L与SBS的质量比为0.2.在该试验条件下,获得了接枝率为7.21%,接枝效率为36.1%的改性SBS.存储软化点差和DSC分析表明,通过适量接枝,可显著改善沥青与SBS的相容性.

基于粗集料形状特征的沥青混合料三维数字试件生成

为了准确地模拟沥青混合料相关试验,节省集料和试验设备等方面的成本,通过离散单元法模拟生成沥青混合料三维数字试件.采用中心球扩散方法构建出粗集料的扁平比与棱角性,通过调节不同粗集料模型的百分比来获得和实际相近的粗集料形状组合,并用一定质量的虚拟粗集料"clump"球体块取代同样质量的等效球体来表征粗集料级配特征,通过删除砂浆球体单元来模拟出空隙率特征,最终建立沥青混合料三维离散元模型.研究表明,沥青混合料三维数字试件可以很好地模拟粗集料的三维空间形状,准确表征粗集料的扁平比与棱角性特性,同时能够精确显示粗集料的级配特点与空隙分布,达到以虚拟试件代替真实试件进行试验的目的.

钢纤维和膨胀剂对自密实混凝土增韧与阻裂效应的研究

采用高效减水、纤维增韧与微膨胀等技术,研究钢纤维与膨胀剂对自密实混凝土的增强、增韧和阻裂效应之间的相互关系。结果表明:钢纤维可显著提高自密实混凝土的劈拉抗折强度,且随着钢纤维掺量的增加呈线性关系;钢纤维和膨胀剂能有效抑制其早期与后期收缩开裂,在前期会产生轻微膨胀,达到一级抗裂等级,但后期会回落,360 d干燥收缩率小于100με。

菜单式开放性土木工程材料课程的实验教学平台构建

基于土木工程材料课程实验教学改革中存在的一些突出问题,提出一种菜单式开放性课程实验教学模式。从实验教学项目库建设、实验大纲编制和项目实施管理等方面论述了实验教学平台构建的原则、方法和措施,可实现平台自身建设和发展的良性循环,将开放性实验项目落到实处,对学生创新能力培养具有重要的实践价值。