玄武岩纤维对聚氨酯改性沥青混合料水稳定性提升研究

为解决聚氨酯改性沥青混合料水稳定性不良的缺陷,通过浸水马歇尔试验、冻融循环条件下的劈裂试验、低温弯曲试验,研究不同玄武岩纤维掺量下聚氨酯改性沥青混合料的抗水损害能力。结果表明:在冻融循环作用下,玄武岩纤维降低了沥青混合料水损作用造成的空隙率变化,增强了沥青间的粘附性,当纤维掺量为0.3%时,其提升作用最强,残留稳定度和劈裂强度比分别提升了10.9%、32.3%,有效降低了冻融循环引起的弯拉强度与弯拉应变的下降速率,增强沥青混合料之间的粘结力,聚氨酯沥青混合料的水稳定性能得到提高。

浸水环境下石灰-聚丙烯纤维改良盐渍土的强度特性与水稳定性研究

为了探究浸水环境下石灰-聚丙烯纤维改良盐渍土的强度特性与水稳定性,通过室内试验对不同浸水天数下改良土的抗压强度与体积膨胀率进行研究并采用响应曲面法对土体改良工艺进行优化。结果表明,在浸水环境下,石灰与纤维可以有效提升改良土的抗压强度与水稳定性,最优石灰掺量与最优纤维掺量分别为8%、0.4%。通过控制土体中的含盐量以及盐分中Na_(2)SO_(4)所占比例也可使改良土的抗压强度与水稳定性得到有效提升,最优含盐量以及Na_(2)SO_(4)的最优占比分别为1%、25%。随着浸水天数的增加,改良土的抗压强度呈现出先大幅度降低后缓慢增加的趋势,而体积膨胀率则呈现出逐渐增大后趋于平缓的趋势。经过响应曲面优化后得出改良土的最大抗压强度为602.542 k Pa,与其相对应的最佳试验变量组合为:石灰掺量7.41%、纤维掺量0.38%、含盐量1.27%、盐分中Na_(2)SO_(4)所占比例24.91%;最小体积膨胀率为0.288%,与其相对应的最佳试验变量组合为:石灰掺量6.53%、纤维掺量0.38%、含盐量1.21%、盐分中Na_(2)SO_(4)所占比例29.92%。研究成果可为盐渍土地区的工程建设提供理论依据与参数支持,并且达到对盐渍土资源化利用的目的。

基于灰色关联分析的钢渣沥青混凝土水稳定性研究

该文采用灰色关联法,分析了不同生产工艺的钢渣、级配、沥青以及集料粒径的水稳定性能,并通过计算它们的关联度,得出了影响钢渣沥青混凝土水稳定性能的主次因素。研究结果显示,影响钢渣沥青混凝土水稳定性的因素相对影响程度依次为沥青、集料、级配和粒径。

EDC诱导丝素蛋白制备水稳定性和延展性增强的丝素膜

为拓展丝素蛋白(silk fibroin, SF)膜在皮肤组织工程中的应用,文中通过制备含有一定比例交联剂1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺(1-ethyl-3-(3-dimethylamino-propyl) carbodiimide, EDC)的SF水溶液,得到了水稳定性和延展性增强的丝素蛋白膜,并对所得丝素蛋白膜的溶失率、力学性能、交联度和二级结构进行了表征和分析。与纯SF膜(silk fibroin film, SFF)相比,EDC处理的SF膜(SFF-EDC)的溶失率从98.2%大幅下降到6.1%;力学性能方面,按EDC∶SF质量比为10∶100制备的丝素膜SFF-10EDC的断裂伸长率达到170.97%,是SFF的60倍;EDC可引起SF链分子内和分子间酰胺键的形成,促进SF分子构象从无规卷曲转变为β折叠结构。结果表明,在与SF的相互作用中EDC不仅可作为交联剂,还可作为增塑剂。该研究为构建柔性SF膜提供了新方法。

基于AFM技术的沥青混合料水稳定性研究进展

原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)不仅可以从纳米尺度观测沥青表面微观结构,还可以应用不同模式测试其微观力学特性,是研究沥青路面材料微观特性的有力工具。沥青混合料的水损害已经成为沥青路面的主要病害之一,研究表明,沥青结合料与集料之间的水分相互作用是一种出现在微观尺度,甚至纳米尺度的现象,因此从微纳观角度探究在水分存在条件下沥青与集料的结构变化,对于改善沥青混合料水稳定性能,探究其水损害机制具有深远的意义。本文在总结AFM工作原理及沥青微观“bees”结构特性的基础上,重点分析了AFM在纳米尺度上对沥青混合料水稳性能的研究成果,并探讨了AFM在沥青路面材料研究中的发展方向,为今后对于沥青路面病害研究与防治方面提供一定的借鉴。

砂岩对路面基层强度及水稳定性的影响研究

为了分析砂岩对路面基层强度及水稳定性的影响,研究了不同砂岩置换率下,水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度及水稳定性随养护龄期的发展规律。此外,对试件的破坏形态、无侧限抗压强度和劈裂强度之间的关系进行了分析。结果表明:水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度和水稳定性均随砂岩置换率的增加而呈现下降趋势,当砂岩置换率为100%时,7、28、60、90 d的无侧限抗压强度较未掺砂岩试样分别降低了44.1%、21.8%、20.0%、23.4%;劈裂强度分别降低了38.8%、21.9%、29.6%、29.9%,而当砂岩置换率超过50%时,试样软化系数小于0.85,表明此时水泥稳定碎石混合料抵抗水损害能力较弱。抗压试件的破坏类型和传统的水泥稳定碎石破坏类型相同,为中心抗压破坏,劈裂试件的破坏主要是由界面过渡区和粗集料的破坏造成的。另外,水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度与劈裂强度之间存在较强的线性相关关系。综合考虑砂岩对路面基层强度及水稳定性的影响,砂岩置换率不宜高于50%。

硅烷化玻璃骨料对沥青混合料水稳定性的影响

由废弃碎玻璃(WGC)所制备的玻璃沥青混合料容易发生水损破坏。采用预制1 mol/L的NaOH溶液对WGC进行浸润表面化学处理,并利用预先配制好的氨丙基三乙氧基硅烷(AMEO)偶联剂水解溶液对其进行化学修饰,通过扫描电子显微镜法、X射线荧光光谱术、傅里叶变换红外光谱术和粒度分析,评价化学修饰对WGC微观结构、化学成分、分子结构与粒径分布的影响,同时通过冻融劈裂与浸水马歇尔试验检测,研究化学修饰后的玻璃骨料对沥青混合料水稳定性的影响。结果表明:NaOH溶液对WGC亲水性与表面粗糙度的提升具有显著效果,同时能促进AMEO对WGC的有机化修饰效果。相较于WGC,NaOH/WGC会使沥青混合料出现浸水松散与间接拉伸强度比低的现象,导致无法检测浸水残留稳定度且间接拉伸强度比仅为30.3%,而AMEO对NaOH/WGC进行化学修饰后,浸水残留稳定度恢复至96.7%,间接拉伸强度比达76.7%,表明WGC的表面修饰作用具有显著提高玻璃沥青混合料抗水损害的能力。

纤维增强钢渣改性沥青混合料抗裂和水稳定性能研究

为研究钢渣掺量和纤维对开级配沥青混合料(OGFC)性能的影响,选用4种钢渣替代率和4种纤维掺量,基于析漏和分散试验法进行OGFC-13配合比设计,并分析其抗裂和水稳定性能。结果表明,由于沥青的温度敏感性,钢渣掺量会使得沥青混合料性能发生显著变化;钢渣掺入不利于混合料断裂能提升,而纤维则有积极作用;钢渣50%+纤维0.60%的组合能产生最佳的抗裂性能和水稳定性能,最大程度上可将断裂能、劈裂强度比提高30.2%,8.2%。

高层位乳化沥青冷再生混合料水稳定性研究

为了更加真实准确地评价高层位乳化沥青冷再生混合料通车后的抗水损害性能,文中在实体工程路面现场钻取芯样并开展了水稳定性试验。首先在冷再生层成型后1~8 d分别钻取路面芯样,分析了养生时间对劈裂强度的影响;其次以新铺SMA罩面层作为对比,分析了不同类型路面芯样的干湿劈裂强度比和冻融劈裂强度比。结果表明,养生时间对乳化沥青冷再生混合料劈裂强度的影响显著,分别在养生3 d和7 d达到早期强度的两个稳定期。乳化沥青冷再生层的干湿劈裂强度比和冻融劈裂强度比明显小于新铺SMA罩面层,且存在不达标的情况,水稳定性提升是乳化沥青冷再生混合料用于高层位再生时需重点关注的问题。

冻融循环下蓄盐类沥青混合料水稳定性损伤规律研究

以冻融循环试验为基础,研究蓄盐类沥青混合料长期性能变化规律。结合冻融损伤原理和Logistic模型,评价掺不同类型蓄盐材料沥青混合料在冻融循环下的衰变特性。结果表明:掺加蓄盐材料对沥青混合料的高温性能影响不大,但是会降低沥青混合料的低温抗裂性;随冻融循环次数增加,基质沥青混合料和掺粉末状蓄盐材料a、b沥青混合料的空隙率呈上升趋势,基质沥青混合料和掺粉末状蓄盐材料a沥青混合料的冻融劈裂强度比整体呈下降趋势,而掺颗粒状蓄盐材料c沥青混合料的空隙率整体先增大后逐渐趋于稳定。Logistic模型能较好地反应冻融损伤变量的变化规律。

不同纤维改性透水沥青混合料水稳定性的试验研究

通过将不同掺量的玄武岩纤维与聚酯纤维掺入透水沥青混合料中进行改性,采用室内冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验及浸水飞散试验,系统考察纤维类型及掺量对透水沥青混合料水稳定性的影响规律。结果表明:随着BF、PF纤维掺量的增加,透水沥青混合料的劈裂强度、稳定度、冻融劈裂强度比及浸水残留稳定度大致均呈先增大后减小变化,而浸水分散损失则随之呈先减小后增大变化;适量BF、PF纤维的掺入能起到良好的加筋分散作用,有利于沥青混合料空间结构稳定,改善透水沥青混合料的水稳定性,BF纤维和PF纤维的最宜掺量分别为0.4%和0.2%;BF纤维能够显著提高透水沥青混合料的冻融劈裂强度比,而PF纤维能够显著提高透水沥青混合料的浸水残留稳定度及浸水飞散损失,故BF纤维适用于北方季冻地区,而PF纤维则更适用于南方多雨地区。

乳化沥青冷再生混合料水稳定性研究

为改善乳化沥青冷再生混合料界面强度低、水稳定性差的问题,提出采用水泥和聚酯纤维对其进行改良。依托某市政大中修工程,采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究了水泥剂量和纤维掺量对冷再生混合料水稳定性的影响。结果表明:水泥剂量的增大对冷再生混合料水稳定性提升显著,随着水泥剂量的增加,乳化沥青就地冷再生混合料马歇尔稳定度和劈裂强度逐渐增大,残留稳定度和冻融劈裂强度比也有所提高,推荐水泥掺量为1.5%;随着纤维掺量的增加,混合料力学强度和水稳定性能指标数值先增大后减小,纤维掺量为0.5%时混合料性能最佳。

石灰改良土浸水稳定性及其影响因素研究

为了研究石灰改良黄土在长期浸水条件下的强度劣化特性,采用振动法成型石灰改良黄土试件,研究了浸水时间、压实系数和石灰剂量对无侧限抗压强度的影响。结果表明:浸水时长相同时,石灰改良黄土抗压强度随石灰剂量和压实系数的增大而增大;随着浸水时间的延长,石灰改良黄土7 d抗压强度先增高后降低,28 d强度持续降低;在相同浸水条件下,石灰剂量、压实系数的增大,均对石灰改良黄土抵抗长期浸水带来的负面影响有促进作用。

聚氨酯及其混合料水稳定性研究综述

系统综述了聚氨酯及其混合料水稳定性的研究进展。首先,介绍了聚氨酯的基础特性,包括其形态结构、合成机理,并对聚氨酯胶黏剂的耐水性进行了研究,明确了聚氨酯是一种由软段和硬段组成的嵌段聚合物。为获得优良的耐水性,软硬段的选择至关重要,采用聚醚多元醇作为软段,芳香族异氰酸酯作为硬段,可以提升聚氨酯的耐水性。其次,分析了水对聚氨酯混合料的影响,发现无论哪种类型的聚氨酯混合料,在经过水稳定性试验后,其相关指标如冻融劈裂强度和浸水马歇尔稳定度均有较大幅度的下降。这主要是因为在水的影响下,聚氨酯发生了水解,从而影响了聚氨酯及其混合料的性能。最后,对聚氨酯混合料水稳定性的提升研究进行了综述,总结了可以改善聚氨酯混合料水稳定性的3种措施,即调整聚氨酯胶黏剂软硬段组成、改变聚氨酯混合料配合比以及添加改性剂。该研究可为后续聚氨酯混合料水稳定性的研究提供参考。

固化剂对水泥稳定粗砂的水稳定性影响研究

水泥稳定粗砂作为一种道路基层材料,其水稳定性直接影响路面结构的使用性能与耐久性。为探究固化剂对水泥稳定粗砂水稳定性的影响,制备了5种水泥稳定粗砂试件(S6,0.04、S8,0.04、S10,0.04、S10、S12),结合浸水试验、冻融循环试验和扫描电镜试验,分别从宏观和微观角度分析了试件的无侧限抗压强度变化规律及强度劣化机理。研究结果表明:浸水1 d后,5种试件的无侧限抗压强度均呈不同程度的增加;28 d养护龄期下,随着冻融循环次数的增加,5种试件的无侧限抗压强度呈现出减小—增加—减小的变化规律;水泥掺量为10%时,添加固化剂的试件浸水强度和抗冻融强度远大于未添加固化剂的试件;随着冻融循环次数的增加,试件S10,0.04颗粒间的粘结减弱,孔隙数量增加,导致强度下降。因此,添加一定量的固化剂,可有效提高水泥稳定粗砂在浸水和冻融循环条件下的稳定性,从而提高其作为道路基层材料的耐久性。

粉煤灰改性水泥土力学特性及水稳定性研究

为研究粉煤灰掺量对水泥土强度及水稳定性的影响,通过开展室内无侧限抗压强度及劈裂强度试验,分析了粉煤灰改性水泥土的力学特性及水稳定性。结果表明,水泥土的抗压强度、抗拉强度及水稳定性对粉煤灰掺量较为敏感,随着粉煤灰掺量的增加,水泥土的抗压强度、变形模量、抗拉强度及水稳定性均呈现先增加后减小的趋势,当粉煤灰掺量达到3%时,水泥土抗压强度、变形模量及抗拉强度达到峰值,水稳定性能最佳;当粉煤灰掺量继续增加时,水泥土的强度及抗渗透性能出现显著降低;粉煤灰掺量达到12%时,粉煤灰改性水泥土的主要性能均低于素水泥土。

改进水煮法、冻融四点疲劳试验评价沥青混合料水稳定性及常用方法相关性分析

通过开展水煮法试验、水浸法试验、SHRP净吸附法试验、马歇尔浸水试验、冻融劈裂试验与冻融四点疲劳试验并对传统水煮法试验进行了一定的改进,从试验原理、评价指标、试验结果、试验条件等角度对比分析了不同试验方法的优缺点,找到更准确地评价沥青混合料抗水损害性能的试验方法。传统水煮法试验与水浸法试验评价结果受主观人为因素影响较大;浸水马歇尔试验属于静态试验,不能真实模拟路面水损害;改进水煮法试验可有效克服主观人为因素的影响;SHRP净吸附法试验模拟了动水冲刷过程且具有较高的准确性;冻融劈裂试验中试件空隙率、处理条件与破坏方式均能很好地模拟真实路面环境;冻融四点疲劳试验能够通过疲劳寿命的损失率来定量评价不同混合料的水稳定性。推荐改进水煮法试验、SHRP净吸附法试验作为评价松散沥青混合料粒料类水稳定性的试验方法,冻融劈裂试验与冻融四点疲劳试验作为评价压实沥青混合料类水稳定性的试验方法。

水泥对乳化沥青冷再生混合料水稳定性的影响

乳化沥青厂拌冷再生技术可将原路面铣刨废料再次应用到道路工程建设中,不仅能够节约能源和资源,还能使环境得到保护,实现可持续发展,是一种十分经济、实用的技术,乳化沥青冷再生技术的应用可以实现原路面废弃沥青混合料的循环再利用,具有良好的经济效益及社会效益,该技术是一项绿色、低碳、环保、实用的路面维修方法,且应用前景非常广阔。本文主要通过室内试验,研究、分析不同水泥用量对乳化沥青冷再生混合料水稳定性能的影响。

废旧沥青混合料的坑槽冷补料水稳定性研究

文章为研究废旧沥青混合料的坑槽冷补料的水稳定性,制备了一种坑槽冷补沥青,通过滚动筛分试验和浸水马歇尔试验研究沥再生冷补料的储存稳定性和水稳定性。结果表明,掺有RAP的再生冷补料的储存稳定性和水稳定性均优于未掺加RAP的冷补料。再生冷补料的质量损失率随养护龄期的增长而降低后趋于稳定,质量损失率<5%。经老化和高温影响后的浸水残留稳定度均满足JTGF40一2004《公路沥青路面施工设计规范》中≥75%的要求,而60℃条件下的冷补混合料则不满足要求。60℃条件下的冷补再生混合料的浸水残留稳定度较25℃条件下分别降低了18.41%、16.55%和17.92%,表明高温对再生冷补料的水稳定性有不利影响。可为再生冷补料的配比选择和废旧沥青混合料的回收应用提供参考。

路用碱渣复合土水稳定性试验研究

利用碱渣制备路用碱渣复合土,能够规模资源化利用固废碱渣,减低道路建材成本,但碱渣复合土的水稳定性对于材料的性能至关重要。论文设计试验测试了不同碱渣掺量条件下,碱渣复合土无侧限抗压强度与水稳定性,分析了碱渣掺量对碱渣复合土水稳定性的影响规律及作用机制。研究表明:碱渣含水率较高,偏碱性;强度较低,不适宜单独作为工程土直接使用。碱渣掺量在0~4%范围内,碱渣复合土试件7d浸水UCS和未浸水UCS均呈现出先增加后减小的变化规律,强度与水稳定性系数均在碱渣掺量2%时达到最高,因此,当碱渣掺量2%、水泥掺量2%、石灰掺量2%时,强度最高,水稳定性最好。适量碱渣,在碱渣复合土体系中,主要起微集料充填效应、水化反应生成胶凝物等作用,提高材料致密程度,改变材料渗透性,共同提高水稳定性。但过量碱渣,将导致碱渣复合土水强度降低,水稳定性变差。研究结果可为碱渣在道路领域再生利用与路用材料性能改良提供借鉴。