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。

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。

石灰粉煤灰固化硫酸盐渍土的水稳定性与微观结构特征

高含盐量硫酸盐渍土的抗压强度低、水稳定性非常差,不能直接用于道路工程建设,应采用石灰和粉煤灰对其固化。为解决超硫酸盐渍土的工程应用问题,选择石灰掺量6%、8%、10%、12%、14%与石灰︰粉煤灰1︰1、1︰1.5、1︰2、1︰2.5、1︰3的固化方案,开展未浸水与浸水固化土的抗压试验,评价石灰和粉煤灰掺量对固化土水稳定性的影响;通过扫描电镜观察与能谱测试,分析石灰和粉煤灰掺量对硫酸盐渍土微观形貌的影响;计算微观结构指标,辅助分析石灰和粉煤灰对硫酸盐渍土的固化机理。试验结果显示:(1)在硫酸盐渍土中掺入适量的石灰和粉煤灰,固化土的抗压强度与水稳定性明显提高。随石灰粉煤灰掺量的增加,固化土的强度呈先增长后降低趋势。(2)石灰和粉煤灰化学反应产生了凝胶物质与针棒状物质,填充土的孔隙,增强土颗粒间的胶结力,提高了硫酸盐渍土的抗压强度与水稳定性。(3)采用8%石灰+24%粉煤灰配合比,固化土的抗压强度最高且水稳定性最好。8%石灰+24%粉煤灰固化土的颗粒胶结更紧密,土团粒粒径较大,土团粒形状更趋向于扁圆状,土的结构更稳定。研究结果表明,8%石灰+24%粉煤灰配合比可为超硫酸盐渍土改性与固化的工程利用提供参考。

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。

水稳定功能化Cu-BTC基混合基质膜的制备及其CO_(2)分离应用

为提高混合基质膜(mixed-matrix membranes,MMMs)对真实烟道气和含水天然气的分离性能,通过柠檬酸(citric acid,CA)功能化制备了具有高水稳定性的CA-Cu-BTC填料,并将其与Pebax 1657聚合物共混制备了系列不同掺杂量的MMMs,考察了25℃饱和水蒸气下所制备CA-Cu-BTC/Pebax膜的CO_(2)/N_(2)分离性能。结果表明:与纯Pebax膜相比,制备的MMMs具有更好的CO_(2)渗透性和CO_(2)/N_(2)选择性,在CO_(2)渗透通量为837.2 GPU(1 GPU=3.35×10^(-4)μmol/(m^(2)·s·MPa))时,CO_(2)/N_(2)选择性为49.1。此外,CA功能化改性赋予填料的高水稳定性,使得本文制备的MMMs具备了应用于实际工业气体分离的潜力。

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。

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。

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。

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%。

冷再生泡沫沥青混合料水稳定性研究分析

通过控制新集料掺加比例、泡沫沥青用量、水泥剂量、集料温度和抗剥落剂等,研究各因素对冷再生泡沫沥青混合料的路用性能和水稳定的影响,并揭示其微观机理.结果表明,旧料利用率、泡沫沥青用量、水泥剂量和抗剥落剂宜分别控制在50%~75%、2.5%~3.0%、1.0%~1.5%和0.5%左右.此夕卜,适当提高集料温度,有助于提高泡沫沥青分散均匀性,从而提升冷再生泡沫沥青混合料的水稳定性.泡沫沥青用量和水泥剂量是冷再生泡沫沥青混合料水稳定的关键因素.尽量使泡沫沥青分散均匀,避免产生结团现象,是保证冷再生泡沫沥青混合料水稳定性的基础,进一步通过水泥补强作用,可获得良好的水稳定性.

钢渣粉/聚酯纤维沥青混合料水稳定性研究

为了实现钢渣粉在沥青路面中的可持续利用,同时结合河南省冬季冰雪天气下路面的除冰情况,研究了掺有聚酯纤维与钢渣粉沥青混合料的水稳定性。制备4种聚酯纤维掺量(0、0.3%、0.4%、0.5%)AC-13沥青混合料开展复盐(掺量配比为NaCl∶CaCl2∶CH2COONa=1∶1∶2)冻融循环劈裂试验,结果表明聚酯纤维掺量为0.4%时,沥青混合料水稳定最好;在最佳纤维掺量下制备5种替代率(0、25%、50%、75%、100%)钢渣粉沥青混合料,采用冻融劈裂抗拉强度比(freeze-thaw splitting tensile strength ratio,TSR)确定最佳钢渣粉替代率为75%,混合料水稳定性最佳;通过冻融腐蚀因子K评价沥青混合料的抗侵蚀性能,结果表明:聚酯纤维/钢渣粉沥青混合料的抗侵蚀性能最强,聚酯纤维沥青混合料次之,普通石灰岩沥青混合料最弱。通过电镜扫描(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)技术探索钢渣粉/聚酯纤维沥青混合料界面黏附作用的改性机理。微观分析表明:掺量为0.4%的聚酯纤维形成的纤维网状结构以及沥青、钢渣粉(75%的替代率)和矿粉三者存在界面能量作用可以很好地改善沥青混合料的水稳定性。

水温冻融循环条件下多孔炉渣沥青混合料水稳定性能衰减试验研究

本文通过设计冻融循环试验研究多孔炉渣沥青混合料在饱水的情况下出现的损伤现象。记录3种粒径炉渣集料的混合料经历0~15次冻融循环后的劈裂抗拉强度及劈裂抗拉强度比的发展情况,并结合相关性分析及拟合分析,分析炉渣集料替代率和粒径对混合料水稳定性能衰减的影响。研究结果表明:多孔炉渣沥青混合料的水稳定性能受多次水温冻融循环作用影响衰减显著,在多孔沥青混合料中掺用适当比例炉渣粗集料可有效增强混合料抵抗水温冻融循环作用的能力,延缓水温冻融循环条件下多孔炉渣沥青混合料水稳定性能的衰减速度。

抗剥落剂对沥青混合料水稳定性影响研究

为改善沥青混合料水稳定性,采用消石灰和水泥两种抗剥落剂改良沥青混合料,并通过室内试验研究抗剥落剂对沥青混合料水稳定性影响规律。结果表明,掺抗剥落剂的沥青混合料抗水损害能力提高,抗剥落剂掺量每增加1%,沥青混合料冻融劈裂抗拉强度比降低不超过2.6%;消石灰掺量1%时,沥青混合料残留稳定度最大,较未掺抗剥落剂的沥青混合料残留稳定度提高11.4%以上;抗剥落剂可减小沥青混合料浸水飞散损失,抗剥落剂掺量≥1%时,石灰和水泥掺量增加1%,沥青混合料浸水飞散损失分别平均增大9.5%、9.6%。

基于纤维改性沥青混合料的水稳定性分析

为探究纤维类型和掺量对沥青混合料水稳定性的影响,降低水对沥青路面性能的不良作用,分别以聚丙烯腈纤维、木质素纤维以及聚酯纤维3种不同纤维作为改性剂,依次开展室内浸水马歇尔、浸水飞散、冻融劈裂等试验并进行结果分析。结果表明:聚丙烯腈纤维改性沥青混合料的水稳定性最优;选用聚丙烯腈纤维来改善水稳定性是最佳方案,且纤维质量分数宜为0.10%。

L型城市应急防洪屏挡水稳定性研究

L型城市应急防洪屏是一种新型防汛应急抢险装备,论文采用理论分析和有限元计算结合的方法,对防洪屏挡水过程中的受力稳定条件和应力应变特性进行了研究,可为L型城市应急防洪屏的设计提供参考依据。结果表明,防洪屏在挡水过程中,其体型尺寸需满足相应的长高比条件,在静、动水作用下,防洪屏的最大应力和应变发生在防洪屏踵部边缘两侧,最大变形发生在顶部两侧。

赤泥改性沥青混合料的水稳定性及作用机理研究

为了探究赤泥替代量对沥青混合料抗水损坏性能的影响,提高赤泥废弃物资源的再利用率,将赤泥分别以粉油比为0、2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%和18%的比例掺加到基质沥青中配制成赤泥改性沥青;通过沥青混合料的标准马歇尔实验、浸水马歇尔试验、真空饱水实验探究了赤泥改性沥青混合料水稳定性能的变化特点;采用电镜扫描、红外光谱等技术手段对赤泥改性沥青混合料的改性效果进行了具体分析。结果表明:在基质沥青中掺加赤泥能够提高沥青混合料的马歇尔稳定度、浸水马歇尔稳定度、真空饱水残留稳定度等水稳定性能指标,且当赤泥掺量为10%时,赤泥改性沥青混合料的浸水马歇尔稳定度和真空饱水残留稳定度均达到最大值,水稳定性能最佳;电镜扫描分析发现掺加10%的赤泥改性沥青混合料试件表面出现了纤维状结构,而红外光谱曲线显示其没有出现新的吸收峰,这进一步揭示了赤泥改性沥青混合料的水稳定性能提升的机理。

PVP/Cu-BTC的制备及其水稳定性能和吸附性能研究

以三水合硝酸铜[Cu(NO_(3))_(2)·3H_(2)O]、均苯三甲酸(H_(3)BTC)、纳米氧化锌(ZnO)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,在室温下快速制备了铜基金属-有机框架材料——聚乙烯吡咯烷酮/1,3,5-均苯三羧酸铜(PVP/Cu-BTC)。采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜等表征了PVP/Cu-BTC的化学组分、晶体结构和形貌,并研究了PVP/Cu-BTC的水稳定性能以及对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,PVP可以提高Cu-BTC的水稳定性,将其浸泡在水中48h后结构不会发生坍塌,且无论是在酸性还是碱性条件下,都可以保持结构的完整性。PVP也可以提高Cu-BTC对亚甲基蓝的吸附性能,PVP/Cu-BTC用量为0.5g/L时,对质量浓度10mg/L亚甲基蓝溶液吸附45min后脱色率达到83.1%。

复合改性技术对高掺量铁尾矿沥青混合料水稳定性的影响

本实验研究了SBS改性沥青、偶联剂及其复合改性技术对提升铁尾矿与沥青界面粘附效果。针对2个不同铁尾矿掺量、2种结合料及3种不同改性工艺进行了混合料配比设计及路用性能研究,分析了粘附效果的同时利用汉堡实验对长期水稳性能效果进行了相关研究。结果表明,通过SBS改性沥青、偶联剂及其复合改性可以明显提高含铁尾矿混合料的水稳定性,整体路用性能也获得一定的提升,从宏观效果及微观指标证实了复合改性的粘附改性功效,并证实了复合改性技术显著提升含铁尾矿的耐久性。