超大粒径沥青混合料的黏弹特性及温度影响

为精准表征超大粒径沥青混合料(LSAM-50)柔性基层路面的动态黏弹力学响应,对LSAM-50进行动态模量试验,分析了温度对LSAM-50黏弹参数的影响,构建了基于广义对数Sigmoidal模型的黏弹参数主曲线以及基于广义Maxwell模型的黏弹性本构关系.结果表明:温度对LSAM-50黏弹参数的影响显著,温度升高后LSAM-50模量的变化由集料嵌挤力主导,动态模量与存储模量随着温度的升高逐渐降低后趋于稳定;由于LSAM-50具有更大的粒径和集料嵌挤力,其高温抗变形能力比AC-20和AC-13更强;可用广义Maxwell模型构建LSAM-50的黏弹本构关系,其相关性不低于0.99.

碳纳米管对混合粒径PcBN复合材料性能的影响

为提高高温高压制备的聚晶立方氮化硼(PcBN)复合材料的性能,以颗粒尺寸分别为0~0.5μm和0.5~1.0μm的混合粒径立方氮化硼(cBN)为原材料,Al-Ti-Al_(2)O_(3)为结合剂,加入不同质量分数的碳纳米管,在高温高压条件下烧结制备PcBN复合材料,研究碳纳米管质量分数对PcBN复合材料结构和性能的影响。结果表明:添加碳纳米管后,PcBN和碳纳米管间没有发生化学反应,碳纳米管以增强体的形式存在于复合材料内部;复合材料较致密,碳纳米管的添加使PcBN的相对密度先增大后减小。当碳纳米管添加质量分数为1.5%时,PcBN的相对密度有最大值97.9%,同时PcBN有最大的显微硬度和断裂韧性,分别为3892 HV和6.82 MPa·m^(1/2);当碳纳米管的添加质量分数为1.0%时,PcBN有最大的抗弯强度和磨耗比,分别为584 MPa和6873。碳纳米管拔出和桥连作用提高了PcBN复合材料的力学性能。

基于混合粒径的TC4钛合金低粗糙度磁力研磨研究

目的获得更低粗糙度的TC4钛合金零件表面。方法采用黏结法制备不同粒径的磁性磨料,依次运用粒径为150~250μm和63~106μm的磁性磨粒以及这两种粒径的混合磨料进行磁力研磨对比实验,分析基于混合粒径的TC4钛合金低粗糙度磁力研磨可行性。基于磁性颗粒动力模型,根据最小能量原理分析了混合粒径磁力链的微结构,并利用体式显微镜对单粒径和混合粒径磁力链进行对比分析。结果单粒径和混合粒径磁力研磨在12 min时钛合金工件表面粗糙度均约为0.11μm,此时单一粒径趋于平衡,而混合粒径磁力研磨的表面粗糙度继续下降,在16 min左右达到最低,为0.084μm,比单一粒径降低了20%,工件表面初始划痕和凹坑得到了更好的去除,加工后表面纹理更为致密。大粒径磁力链颗粒能量最小,约为‒3.6×10^(‒13)J,其次是混合粒径磁力链结构,颗粒能量约为‒2.1×10^(‒13)J,而小粒径磁力链结构颗粒能量约为‒0.45×10^(‒13)J,是大粒径和混合粒径磁力链的5~9倍,这说明小粒径颗粒不易形成单独磁力链。结论混合粒径磁力链中,小粒径颗粒不易形成单独磁力链,而是吸附在大粒径磁力链间隙中,提高了磁力刷的刚性和密度,不同粒径的磨粒同时参与研磨,从而在混合粒径磁力研磨TC4钛合金中能够有效的降低表面粗糙度。

基于分形理论的小粒径沥青混合料设计方法

引入分形理论进行小粒径沥青混合料级配设计,通过对集料破碎规律研究,得到最可能分形维数值。根据分形维数计算得到的集料级配结果,进行了小粒径沥青混合料的目标配合比设计,并对比了设计所得混合料与规范推荐的SMA5,SMA10室内性能差异。

糜棱岩多孔介质混合粒径模型分析

在糜棱岩原岩韧性孔洞损伤的多孔介质等粒径模型的基础上,建立了混合粒径(非等径)多孔介质体胞单元(RVE)。基于该体胞,应用有限元计算对一具体的糜棱岩原岩-花岗岩糜棱化产生的多孔介质进行了数值模拟,并应用修正的莫尔-库伦破碎准则判定韧带破碎情况;把混合粒径模型计算结果同等粒径模型作了比较,发现混合粒径模型与地质调查结果吻合的更好。

增强剂对沥青与小粒径沥青混合料NAC-10技术性能的影响

为改善小粒径沥青混合料罩面层的高温稳定性,通过试验对比PR.Plast.S、恳特莱和海川3种路面增强剂对基质沥青以及小粒径沥青混合料NAC-10高温性能、低温性能和水稳定性的影响。结果表明,增强剂对基质沥青的软化点、针入度以及针入度指数有显著的改善,能够大幅度地提高基质沥青的软化点,降低高温敏感性;海川增强剂对沥青混合料的高温和水稳定性改善效果最好,PR.Plast.S对沥青混合料的低温改善效果最好;与SBS改性沥青混合料相比,掺增强剂的混合料高温稳定性优良,在0.4%(占混合料)的掺量下,动稳定度完全能够满足小粒径薄层沥青混合料的技术要求,但对水稳定性和低温性能的改善效果并不及SBS改性沥青优良。

混合粒径固体颗粒对滑套球座冲蚀磨损的影响

随着超长水平井施工排量和加砂量的不断增加,滑套球座冲蚀磨损日益严重。目前对液固两相流冲蚀磨损的研究较多,但均未考虑混合粒径固体颗粒对冲蚀磨损的影响。研究不同粒径混合的支撑剂对球座的冲蚀磨损,基于欧拉双流体理论,运用Fluent软件对混合粒径固体颗粒对滑套球座的冲蚀磨损进行数值模拟。结果表明:混合粒径固体颗粒与单一粒径固体颗粒对球座冲蚀磨损规律有所不同,单一粒径固体颗粒对球座冲蚀磨损速率随着粒径的增大而减小;混合粒径固体颗粒对球座冲蚀磨损速率不仅和支撑剂粒径有关,而且和不同粒径固体颗粒的比例有关,即冲蚀磨损速率随混合固体颗粒中小粒径固体颗粒比例的增大而表现出先减小后增大的趋势。模拟结果为水平井分段压裂材料的选择提供了依据。

混合粒径颗粒物对切割器评价结果的影响研究

依据标准选用8个不同粒径的标准聚苯乙烯小球分别进行PM 2.5切割器的评价,检测周期长、流程复杂。采用多种粒径粒子进行混匀后雾化,形成多分散气溶胶再进行检测,可一次性获取切割器在几种粒径下的捕集效率。用两种方法评价比对了国内外两种切割器,结果表明D a50及几何标准偏差δg一致性较好,偏差不超过3%,但混合方法的测量时间较传统方法缩短了80%。研究成果为优化切割器评价流程提供了参考。

胶结料类型对小粒径SMA-5沥青混合料性能的影响

为了探究胶结料对超薄磨耗层的路用性能与抗滑性能的影响,结合超薄磨耗层SMA-5沥青混合料的特点,将4种胶结料(高标沥青、高黏沥青、高弹沥青、重载沥青)分别应用于超薄磨耗层,并通过室内试验进行配合比设计和路用性能评价。结果表明:4种改性沥青混合料均具有良好的路用性能,不同的胶结料类型有着不同的路用性能效果。综合路用性能4种胶结料排序为:高弹改性沥青>重载改性沥青>高黏改性沥青>高标改性沥青>70^(#)基质沥青。

混合粒径支撑剂回流实验及在临兴致密气藏中的应用

压裂施工结束后须将储层中的压裂液进行快速返排以减少对地层的伤害。合理的返排制度是压后高产的关键,返排速度过低或返排不及时会对储层造成伤害,速度过高易产生支撑剂回流,损害裂缝的导流能力。为了控制支撑剂回流造成的损失,以临兴致密气藏为研究对象,通过室内实验研究两种粒径支撑剂混合铺砂后的回流规律与两种粒径单独铺砂时进行对比;为了达到降本增效的目标,分别用等效替代法和控制变量法研究石英砂替代陶粒后,石英砂支撑剂在回流时达到陶粒支撑剂临界流速所对应的铺砂浓度倍数。实验结果表明,混合铺砂时的临界流速变化趋势与两种粒径单独铺砂时相同;用石英砂替代陶粒,可高效返排,控制支撑剂回流,以达到降本增效的目的。

浅谈超大粒径沥青混合料(SLSM)在工程实体中的应用

针对以往公路养护维修时常用的路面补强基层材料在施工及运营养护过程的各种弊端,结合G220东郑线平阴城区段大修工程成功应用超大粒径沥青混合料(SLSM)这一国内道路基层新材料的经验,总结出超大粒径沥青混合料(SLSM)应用的工艺及特性。

沉降观测法结合灌水法在宽粒径的土石混合料碾压填筑施工质量控制中的应用

对沉降观测法和灌水法试验结果进行比对分析,并通过工程实例碾压工艺试验,提出利用沉降观测法结合灌水法来控制土石混合料碾压填筑施工质量。试验结果表明:沉降观测法结合灌水法操作简单,结果真实可靠,应用效果良好,能够有效地控制施工质量,可供同类工程借鉴参考。

超大粒径沥青混合料高温稳定性研究

为了研究超大粒径沥青混合料(SLSM)的高温稳定性,在借鉴大粒径沥青混合料(LSAM)研究方法的基础上,确定SLSM的级配,并以SBS改性沥青作为粘结材料,利用车辙试验的动稳定度评价SLSM的高温性能,并与普通密级配沥青混合料进行比较。结果表明:超大粒径沥青混合料的动稳定度比普通密级配沥青混合料的大17.07%,用作沥青路面的下面层满足要求。

密实型小粒径沥青混合料路用性能试验研究

采用马歇尔方法设计骨架密实结构的小粒径沥青混合料。基于室内车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、摩擦因数试验、构造深度试验、渗水系数试验,评价3种小粒径沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性能、低温抗裂性能、抗滑性能和透水性能。试验结果表明:骨架密实结构的小粒径沥青混合料具有很好的高温稳定性能、水稳定性能、低温抗裂性能和抗滑性能,且密实不透水。采用软化点大于75℃,PG高温分级大于76的沥青制备的沥青混合料的动稳定度大于4000次/mm。抗滑性能和透水性能与级配组成有关,与沥青关联性较差。

小粒径沥青混合料配合比设计及性能评价

为了研究小粒径沥青混合料的路用性能,在进行混合料配合比设计的基础上,对小粒径沥青混合料的高低温性能和水稳定性性能进行验证测试。研究结果表明:文中确定的三种级配小粒径沥青混合料的最佳油石比分别为6.4%、7.6%和6.8%;三种级配的动稳定度均值均大于规范要求的3000次/mm;SMA-5-1级配的抗弯拉强度、弯拉应变最大,弯曲劲度模量最小,具有较好的低温抗裂性;三种级配的残留稳定度和冻融劈裂强度比均满足规范要求。综合比较三种级配的路用性能指标,推荐SMA-5-1级配。

粒径对松散煤体自燃影响的试验分析

为了研究粒径对松散煤体自燃的影响,利用自制试验装置对松散煤体进行了绝热低温氧化试验.在试验过程中,对煤样的温度及试验装置出口氧体积分数进行监测,得到了各煤样的氧化升温及耗氧规律.研究结果表明,总体上煤样的平均氧化升温速率和在同一温度下的耗氧速率随煤样粒径的增加而减小,耗氧及温升拐点出现也较晚;煤样粒径与拐点温度近似呈对数函数关系,与拐点出现时间近似呈二次抛物线函数关系;混合煤样的氧化升温过程受其比表面积和空隙率的共同影响,粒径越小,空隙率对混合煤样氧化升温的影响比重越大;混合煤样加权粒径越小,各粒径煤样间的相互影响越强;混合煤样中各煤样间的粒径差距越大,煤样间的相互影响越弱.

复合骨料混凝土力学与干缩性能试验研究

研究了轻骨料粒径混合比例、轻骨料等体积替代碎石比例对复合骨料混凝土基本力学性能和干缩性能的影响，轻骨料粒径10～16mm和16～20mm的混合比例分别取5：5（LA1）、7：3（LA2）和3：7（LA3），轻骨料等体积替代碎石比例分别取10％、20％和30％。结果表明：采用LA2替代比例为10％和20％时，可获得强度高于普通混凝土而弹性模量低于普通混凝土的复合骨料混凝土；采用LAl和LA3替代比例为10％和20％时，复合骨料混凝土的抗拉强度明显降低；当轻骨料混合比例相同而增大轻骨料替代率时，复合骨料的强度和弹性模量均呈现降低的趋势；特别是当采用LA3替代率为30％时，复合骨料混凝土的抗压、抗拉和弹性模量均低于普通混凝土；复合骨料混凝土的早龄期干缩随着轻骨料替代比例的增加而显著减小。

超大粒径沥青混合料级配分形特性与力学指标

为了定量评价超大粒径沥青混合料(SLSM)的级配特性,运用分形理论提出了SLSM集料质量分形分布函数的计算方法,得到了不同级配SLSM-40的质量分形维数,建立了集料质量分布与分形维数的关联模型,分析了分形维数与SLSM-40体积指标的关系,并通过强度试验和简单性能试验研究了SLSM-40的力学指标。分析结果表明:分形维数在2.60左右时,SLSM-40的体积指标均符合技术要求;分形维数在2.55～2.60之间时,SLSM-40的级配均匀性良好;随着粒径增大,粘聚力增大,SLSM-40中粘聚力对整体强度贡献率约为50%,比普通沥青混合料提高了1～2倍,而内摩擦角减小5°～10°;20℃试验条件下,SLSM-40抗压回弹模量比AC-25提高了1 869MPa,为AC-25的2.6倍;不同试验温度条件下,随着加载频率的增大,SLSM-40的动态模量逐渐增大,相位角随温度和加载频率的变化规律与动态模量相比差异较大,并且温度越高,动态模量指标越小,SLSM-40的抗永久变形能力下降。

侧限压缩下破碎矸石混合粒径非Darcy流渗透特性

房柱式及巷式矸石充填开采中,煤柱与矸石两两相隔,破碎矸石充填体处于侧限压缩状态,破碎矸石的密实程度、孔隙特征及渗透特性对于煤层瓦斯流动及地下水渗流的控制具有重要的价值。基于稳态渗透法及轴向位移控制法,利用一套自制的破碎岩体渗透试验系统,测定了破碎矸石在不同混合粒径下承压过程中的非Darcy流渗透特性,得到渗透特性（渗透率k和非Darcy流β因子）随孔隙率的变化规律。研究表明：1）雷诺数计算及孔压梯度与渗流速度关系曲线说明破碎矸石的渗透特征属于非Darcy流;2）孔隙率随着压缩位移的增加而减小,对于混合粒径试样,较小颗粒充填到较大颗粒的孔隙中,是使岩样的初始孔隙率减小的主要原因;3）在侧限压缩下,大颗粒受挤压破碎是产生0-2.5 mm粒径的原因,而渗流造成细小颗粒质量流失;4）侧限压缩下,渗透率总的趋势减小,而非Darcy流β因子增加,但在压缩过程中,渗透特性的变化趋势受颗粒粒径的影响会出现局部波折,说明破碎矸石的渗透特性与侧限压缩位移、颗粒粒径大小、压缩破碎、排列方式及孔隙结构（通道）有关。