动态二硫键自修复聚氨酯改性沥青的制备和性能

为提高沥青路面的长期抗开裂性,开发了一种基于动态二硫键自修复聚氨酯改性沥青.以胱胺二盐酸盐为原料合成了含二硫键的聚氨酯扩链剂(CY-OA),再通过分步共聚合成了二硫键交联聚氨酯弹性体(PU-SS),并与沥青混合得到自修复聚氨酯改性沥青(PSA),研究了PU-SS和PSA的物理化学性能、微观形态和自修复性能.结果表明,PU-SS的掺入提高了沥青的低温抗变形能力,其动态二硫键的自修复机制促进了沥青固有的自修复能力,实现了协同修复.

高弹改性沥青在钢桥面铺装中的应用研究

针对目前钢桥面铺装面层沥青混合料容易产生疲劳开裂的问题,根据沥青混合料粘弹原理中的累积耗散能和滞后环线理论,提出通过降低沥青混合料每次滞后环线的损失能量从而提高沥青混合料疲劳寿命的观点。根据此原理开发了高弹改性沥青,对高弹改性沥青的高低温性能以及疲劳性能进行了试验验证,高弹改性沥青混合料的低温变形能力有很大的提高,-10℃低温大梁弯拉应变大于10 000μ,ε4点弯曲小梁疲劳寿命比普通改性沥青混合料的疲劳寿命有了很大的提高,1 000με的疲劳寿命达到190万次,是普通混合料的疲劳寿命的20倍左右。

超热老化条件下改性沥青的老化机理

对浇筑式沥青混凝土抽提回收沥青、SMA抽提回收沥青以及旋转薄膜烘箱老化沥青进行了常规沥青指标试验、DSR试验、红外光谱分析以及凝胶渗透色谱(GPC)相对分子质量分布分析.结果表明,浇筑式沥青混凝土抽提回收沥青车辙因子和疲劳因子明显提高,羰基红外光谱吸收峰明显增强,SBS分子断链现象明显,浇筑式沥青混凝土存在明显的超热老化现象.

水泥混凝土桥面防水粘结层概述

该文详细论述了自20世纪80年代中期我国高速公路建设以来,国内各种防水粘结材料的应用情况,并简要介绍了国外防水粘结体系的发展概况,推荐了几种防水性能好的防水材料,可供工程应用时参考。

大跨径钢桥铺装组合结构疲劳性能研究

由于钢桥面的特殊结构,常用疲劳试验装置不能很好地模拟桥面铺装的疲劳破坏模式。为了正确评价桥面铺装沥青混合料的疲劳性能,通过有限元分析,建立钢桥面铺装最不利荷载模型,检验各铺装结构的抗疲劳性能。根据有限元分析模型提出了进行钢桥面铺装组合结构疲劳试验的室内疲劳试验模型。按照模型尺寸加工了试验装置,并对常用的3种桥面铺装组合结构进行了疲劳试验验证,试验结果与3种铺装组合结构在实体工程中的使用寿命基本吻合。

基于高温固化的环氧沥青开发及性能表征

介绍了一种自主开发的新型高温固化环氧沥青,利用旋转黏度仪、万能试验机、扫描电镜(SEM)、动态热机械分析仪(DMTA)分别测试环氧沥青的黏度、拉伸性能、微观形貌特征及动态机械性能,并测试环氧沥青混合料的马歇尔强度、高温抗车辙及低温抗开裂性能。结果表明,在施工温度下,环氧沥青黏度增长较缓慢,能够满足施工要求;环氧沥青拉伸性能良好,其拉伸强度及断裂伸长率均明显高于技术要求;环氧沥青固化后形成沥青分散在环氧树脂中的海岛结构,沥青与环氧树脂相容性良好;环氧沥青的玻璃化转变温度比纯环氧树脂的低,且随着温度的升高,其储能模量比环氧树脂的降低更快。环氧沥青混合料高温抗车辙能力及低温抗开裂能力均十分优异,其强度形成快,可缩短养护时间,实现快速通车。

沥青品种对浇筑式沥青混凝土疲劳性能的影响

根据应变控制模式下的四点小梁弯曲疲劳试验方法,研究了3种不同改性沥青对浇筑式沥青混合料疲劳的影响。结果显示:不同的改性沥青对浇筑式沥青混合料的疲劳性能影响非常显著,SK70基质沥青与湖沥青复合改性的沥青和ZX-30改性沥青成型的浇筑式沥青混凝土具有优异的抗疲劳性能,不同改性沥青对浇筑式沥青混合料的粘弹性能影响较大,浇筑式沥青混合料的滞后角愈大则疲劳寿命愈好。

基质沥青种类对高韧性环氧沥青混合料性能影响分析

采用5种不同种类的70#基质沥青,在相同条件下制备高韧性环氧沥青及其混合料,考察基质沥青种类对高韧性环氧沥青混合料路用性能的影响。结果表明,5种高韧性环氧沥青混合料的马歇尔稳定度均达到50 kN以上,劈裂抗拉强度均大于2.8 MPa,70℃动稳定度均达到30000次/mm以上,-10℃低温抗拉应变均在5000με以上,残留稳定度和冻融劈裂强度比均在90%以上,600με微应变四点弯曲疲劳寿命均大于100万次。高韧性环氧沥青混合料具有出色的路用性能,其性能更多地由树脂的性能决定,而基质沥青的性能影响较小。高韧性环氧沥青对基质沥青的种类具有较强的普适性,工程应用局限性较小。

隧道沥青路面明色化铺装技术研究

介绍了4种隧道沥青路面明色化铺装方案,通过大量的室内明色化试验,筛选了明色化功能层及喷涂式明色化两种铺装方案进行路用性能、耐久性、节能效应及施工技术等研究,结果表明:隧道沥青路面明色化铺装技术适用可行,满足路面各项规范要求,且具有节能减排的功效,具有良好的发展前景。

基于FT-IR及二维相关分析的SBS超热老化机理

通过原位动态红外光谱分析技术,发现苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)在250℃的超热老化过程中,SBS分子中的C=C双键受到氧原子的进攻,其吸收峰随老化时间延长呈明显降低的趋势,生成羰基、羟基和醚键等一系列的氧化产物,并且老化时间越长,SBS受老化程度越高;采用二维相关红外分析技术,进一步发现SBS在超热老化过程中,氧原子同时会进攻SBS分子链上的亚甲基,并且主要进攻SBS中的非对称亚甲基,其次进攻对称亚甲基,形成自由基;通过同步相关谱图与异步相关谱图的对比分析,发现SBS在超热老化过程中,其氧化产物羰基的变化落后于醚键的变化,而羟基的变化又落后于羰基的变化,其氧化产物的生成速率为醚键>羰基>羟基;其中羰基的存在形式主要以醛酮为主,并伴随生成少量的羧酸。

微观尺度下浇筑式沥青混合料超热老化机理

为了揭示浇筑式沥青混合料超热老化机理,采用傅里叶红外光谱法(FTIR)和热失重法(TG)实时追踪扫描了微观尺度下浇筑式沥青不同超热温度下分子基团以及轻质组分的变化规律,分析了超热温度下挥发和氧化对改性沥青老化的影响进程.结果表明:在超热温度下,挥发对浇筑式沥青混合料老化所起的作用明显,并且一直贯穿整个超热老化过程,而氧气浓度决定了氧化在其整个老化过程中的作用时间,在高氧气浓度下,氧化主要发生在老化前期,而老化后期轻质组分的挥发起主导作用.

城市保水性沥青路面的研究现状与应用前景

阐述城市热岛效应的危害,介绍城市保水性沥青路面的起源、概念及国内外研究现状,指出我国在这一领域的不足,并提出今后的研究方向和建议。

复合式冷再生基层设计新理念的应用

在现有冷再生技术应用的基础上,通过复合式基层的结构优化,提出一种复合式冷再生基层设计理念,其主要结构特点是基层采用柔性冷再生上基层并在其下铺设半刚性冷再生下基层。利用BISAR路面计算程序及HPDS路面设计系统对贵州地区典型的路面结构受力状态进行研究,以此确定适宜的结构层参数范围,并应用于实体工程中。实体工程的检验发现,复合式冷再生基层铺装方案具有良好的路用性能,并成功地运用于城市道路改建工程。

灌填式开级配高空隙沥青混凝土(VOPA)的研究

介绍了一种近年来在欧洲常用的路面结构形式:灌填式开级配高空隙沥青混凝土(VOPA),并详细阐述了它的结构特点,具体组分要求以及施工工艺。

基于冲击韧性的钢桥面铺装环氧沥青混凝土疲劳性能设计研究

针对钢桥面铺装环氧沥青混凝土出现的疲劳开裂问题,分析现有设计理论和方法的不足之处。在断裂力学和能量法原理的基础上,提出以冲击韧性作为环氧沥青混凝土配合比设计的评价指标,通过试验验证了该指标的可行性;采用剩余劲度模量比来反映环氧沥青混凝土的疲劳性能,并建立起冲击韧性和剩余劲度模量比之间的关系。研究结果表明,冲击韧性和疲劳性能之间有良好的线性相关性,采用冲击韧性指标能够有效地评价环氧沥青混凝土的配合比设计和疲劳性能,该方法操作简单、快捷、准确,为环氧沥青混凝土的设计理论和方法提供一种新的思路。

纳米碳酸钙包覆微米硅灰石复合矿物颗粒研究

研究了纳米碳酸钙包覆微米硅灰石颗粒的工艺条件 ,确定了合理的因素水平(如Ca(OH)2 浓度、CO2 的通入速率、反应温度、搅拌速度、添加剂的种类、添加剂的加入量、被包覆粒子的浓度等) ,使纳米碳酸钙均匀细密地包覆于微米硅灰石颗粒表面。在PP中的填充试验表明 ,这种纳米碳酸钙包覆的硅灰石用作填料 ,聚丙烯的冲击强度提高了50%。

轻集料混凝土在桥梁工程中的应用及效益分析

概括高强轻集料混凝土在桥梁工程中的性能优势并分析其用于桥梁工程中的经济效益,提出目前轻集料混凝土研究中存在的主要问题,并对轻集料混凝土在桥梁工程中的未来发展作了展望。

环氧沥青混凝土材料及其性能试验研究

通过试验确定了一种凝固时间长、固化物强度高的固化剂和一种毒性小、相容性好的相容剂,采用这2种材料制备的环氧沥青混凝土具有优良的高低温性能。

海洋性气候条件下的桥面铺装防水技术

随着交通建设的快速发展和桥梁建造技术的日趋成熟,各种桥梁在我国得到了长足的发展,跨江、跨线桥梁已经不计其数。然而,我国对于桥面铺装的研究起步比较晚,桥面铺装的使用情况不能令人满意,早期损害现象比较普遍;对于处于海洋性气候条件下的桥梁桥面铺装,更是缺乏深入的研究。因此,有必要借鉴国外成功的经验,结合我国的国情,进行桥面铺装的研究及应用。对于水泥混凝土桥梁,在桥面沥青混凝土铺装实施之前,都要对桥面板进行界面处理,其主要目的是:清除混凝土表面强度比较弱的浮浆和异物,以提高桥面铺装与混凝土桥面板之间的粘结效果及整体性;增加混凝土桥面板的的粗糙性,改善沥青混凝土铺装与桥面板之间的结合力,提高层间抗剪强度。在水泥混凝土桥桥面板上,由于水泥混凝土内部存在的一些空隙和微裂缝,给水分进入混凝土内部提供了通道,进入内部的水会侵蚀混凝土并锈蚀钢筋,缩短了混凝土桥梁面板的使用寿命。所以,在水泥混凝土桥梁桥面铺装结构中设置防水层非常重要。对理想防水层(系统)的要求为:在设计年限内不透水,能承上启下将桥面板与铺装层连为一体,共同抵抗交通荷载的作用。本期特稿针对桥面铺装,分析了其防水体系的国内外研究现状,以及设计方法和施工技术,并对海洋气候条件下几种不同桥面防水结构体系的耐腐性能进行评价,可为我国桥面铺装工程的设计和施工提供参考。

高韧性环氧沥青混凝土施工技术研究

为研究高韧性环氧沥青混凝土施工技术,分别进行了高韧性环氧沥青存储稳定性实验和高韧性环氧沥青混凝土施工容留时间、养护及施工条件实验。结果表明,高韧性环氧树脂、固化剂体系和基质沥青分别采用3种不同颜色的密封铁桶常温储存,在施工温度范围内,高韧性环氧沥青混凝土具有较长的容留时间,能满足工程应用需要;相对市场上的同类材料,高韧性环氧沥青混凝土具有非常短的养护时间,降低了养护周期;高韧性环氧沥青混凝土的碾压温度不能低于130℃,否则难以摊铺压实。