植物茎秆纤维结构及其沥青胶浆流变特性

本研究将棉秸秆、玉米秸秆、废竹、蔗渣制备出植物纤维。采用相关分析和试验评价各植物纤维沥青胶浆的物化特性。结果表明:在微米级结构层面上,棉秸秆纤维、玉米秸秆纤维和蔗渣纤维呈现出空腔管状结构,竹纤维、木质素纤维为实心结构;各纤维的化学成分存在差异,且影响其热解速率。掺入纤维后,沥青胶浆高温稳定性改善明显,在初始试验温度下各纤维沥青胶浆车辙因子提升了23.8%~75.7%,弹性恢复率提高了9.4%~18.5%。掺加纤维后,沥青胶浆低温抗裂性能略有下降,但植物纤维类型对其影响并不显著。

基于Landsat影像的近40年来(1982—2021年)三峡库区水面面积及其蒸发损失变化

三峡水库蓄水引起库区水位抬升,水面面积显著增加,对区域水文循环过程产生了一定影响。为揭示三峡水库蓄水前后水面面积及蒸发损失变化规律,选取三峡库区坝前至寸滩区间作为研究区,利用Landsat影像数据提取1982—2021年水面面积,分区建立水位与面积关系曲线,进而推求库区逐日水面面积。在估计三峡库区水面面积的基础上,结合站点潜在蒸发资料推求水面蒸发损失量。研究结果表明:2010年三峡水库全面运行后,坝前至寸滩库区平均水面面积由蓄水前的372.96km^(2),增加到761.31km^(2),较蓄水前增加了1.04倍。同时,三峡水库的蓄泄调节改变了库区河段原有的水文节律,使得库区水面面积的季节性变化特征较蓄水前发生了显著变化。蓄水后,冬季水面面积最大,平均为843.81km^(2),较蓄水前增加了1.89倍;秋季、春季次之,水面面积分别为818.73和735.28km^(2),较蓄水前分别增加了97.17%和1.28倍;夏季水面面积最小,为653.03km^(2),较蓄水前仅增加了39.06%。水库全面运行后,蒸发损失量随水面面积扩大而急剧增加,多年平均蒸发损失量由蓄水前的2.68亿m^(3)增加到5.65亿m^(3)。库区水面蒸发损失量的季节性节律较蓄水前并未发生实质性变化,春季蒸发损失量为1.26亿m^(3),较蓄水前增加了1.4倍;夏季仍是蒸发损失最大的季节,其蒸发损失量为2.11亿m^(3),较蓄水前增加了61.14%,但其占全年总蒸发损失的比重却由蓄水前的48.80%减少至37.32%;秋季蒸发损失量为1.49亿m^(3),较蓄水前增加了1.23倍;而冬季水面蒸发损失量为0.80亿m^(3),较蓄水前增加了3.34倍,其占全年总蒸发损失的比重也由蓄水前的6.85%增加至14.11%,该季节水面面积虽然最大,但其蒸发量仍然最小。本文研究结果有助于更加全面地揭示三峡水库运行对库区水文循环要素的影响。

纳米硫SBS复合改性沥青的流变性质与微表构造

纳米材料因其优异的技术特性逐渐应用于道路工程领域,尤其在道路沥青改性方面引起了研究者的普遍关注。为了进一步提升改性沥青的路用性能,采用多种材料对其进行复合改性是行之有效的技术手段。本文采用不同结构类型的SBS改性剂和纳米硫粉,制备纳米硫SBS复合改性沥青,分析纳米硫掺量对改性沥青的基本技术指标和流变性质的影响;并采用原子力显微镜观测纳米硫SBS改性沥青的表面形貌,探测其复合改性机理。研究结果表明:纳米硫可以通过交联作用改善SBS改性剂与沥青界面的稳定性,有助于沥青-改性剂新胶体体系的形成,提高两者之间的相容性;同时,纳米硫还可改善沥青中极性组分的分布,显著提升沥青的高温稳定性及粘聚性。研究结果为纳米硫SBS复合改性沥青的推广应用提供了重要参考。

碱-盐复合激发煤气化粗渣的水泥胶砂强度特性

采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了煤气化粗渣的微观结构、元素分布及物相组成;优选碱-盐复合激发剂,制备了掺煤气化粗渣水泥胶砂试件,分析了碱-盐激发剂对胶砂抗压、抗折强度的影响,并探讨了碱-盐激发下煤气化粗渣水泥胶凝硬化产物的微观结构和物相组成。结果表明:煤气化粗渣以层片状、不规则粒状颗粒居多,富含C、O、Si、Al、Ca、Fe等元素,存在火山灰活性的硅氧、铝氧或铝-硅-氧相;复合激发效果优于各自单掺的激发效果,其中掺硫酸钙与氢氧化钠组合激发效果最佳;激发剂有助于发挥煤气化粗渣的火山灰活性,促进煤气化粗渣水泥胶凝体系中水化产物的生成,提升了胶凝材料的结构强度。

Dynamic Mechanical Characterizations and Road Performances of Flame Retardant Asphalt Mortars and Concretes

To research the dynamic mechanical properties and road performances of flame retardant asphalt mortars and mixtures, four different asphalt mortars/mixtures were prepared: a reference group and three asphalt mortars/mixtures containing composite flame retardant materials(M-FRs) of different proportions. Temperature sweep, frequency sweep, repeated creep test, force ductility test and bending beam rheological test were carried out to research the dynamic mechanical properties of asphalt mortars containing M-FRs; wheeltracking test, low-temperature bending test and freeze-thaw split test were used to study the road performances of asphalt mixtures containing M-FRs. The results show that high-temperature performances of the three flame retardant asphalt mortars improve greatly, while low-temperature cracking resistances decline. Both hightemperature performances and water stabilities of asphalt mixtures containing M-FRs are quite good and exceed the specification requirements. However, their low-temperature performances decline in different degrees. In summary, besides their good flame retardancy, the flame retardant asphalt mortars and mixtures also exhibit acceptable road performance.

高强橡胶改性沥青与花岗岩集料的界面黏附性

为了探究高强橡胶改性沥青与花岗岩集料的黏附性,选取花岗岩和石灰岩集料,分析两者的元素、物相及微观结构的差异,以躺滴法评价两者与高强橡胶改性沥青的黏附性。试验结果表明:花岗岩主要成分为石英,呈团粒状、层片状结构,石灰岩主要成分是碳酸钙,呈方块状、颗粒状结构;花岗岩表面粗糙,其表面自由能高于石灰岩,花岗岩与高强橡胶改性沥青的黏附功、剥落功均大于石灰岩。