基于E-M-D的5U北美岩沥青微观性能研究

【目的】探寻5U北美岩沥青的微观性能,为实际应用提供科学依据。【方法】利用E-M-D法,分析东莞东交70号沥青、东莞东交70号沥青+12%5U北美岩沥青(Ⅰ)、东莞东交70号沥青+15%5U北美岩沥青(Ⅱ)、东莞东交70号沥青+18%5U北美岩沥青(Ⅲ)的特征官能团。【结果】东莞东交70号沥青的芳碳率最低,而且随着5U北美岩沥青含量的增加,芳碳率逐渐上升。东莞东交70号沥青摩尔比(H/C)最大,其次是东莞东交70号沥青+12%5U北美岩沥青。【结论】随着5U北美岩沥青掺量的提高,沥青改性后的高温稳定性能提高;降低温度敏感性,对沥青耐低温性能无改善作用。

布敦岩沥青湿法工艺掺量对改性沥青混合料性能的影响

为研究采用湿法工艺布敦岩沥青掺量对改性沥青混合料使用性能的影响,采用70号A级道路石油沥青作为基质沥青,制备了最大掺量为基质沥青40%的布敦岩沥青改性沥青.进而采用石灰岩集料,对不同掺量改性沥青进行了AC-20C的沥青混合料马歇尔配合比设计.通过实验室试验,确定了不同掺量布敦岩沥青改性沥青混合料的车辙试验动稳定度、浸水马歇尔试验残留稳定度与冻融劈裂试验残留强度比、弯曲试验破坏应变、渗水系数,还有20℃、15℃抗压回弹模量、15℃劈裂抗拉强度.试验结果与结果分析表明,随着布敦岩沥青掺量的增加,改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、抗渗性、刚度和强度均不同程度逐渐得到提高.随着布敦岩沥青掺量的增加,改性沥青混合料的低温抗裂性先提高至一峰值,然后略有回落.对于路用沥青混合料,推荐的布敦岩沥青掺量上限为基质沥青的30%.

黄金坪深覆盖层上沥青混凝土心墙堆石坝数值分析

采用三维非线性有限元数值分析方法对坐落于深覆盖层上的黄金坪沥青混凝土心墙坝进行应力变形计算,结果表明:在竣工期和满蓄期大坝的应力与变形都在规范允许范围内;位移分布规律基本合理;心墙不会发生水力劈裂,没有发生剪切破坏;沥青混凝土心墙与河床中央混凝土廊道和混凝土基座之间的错动变形较小;大坝结构设计是合理的。

“活化”湿法布敦岩沥青改性沥青的制备工艺及高低温性能

为了获取沥青融合度更高、性能更好的岩沥青改性沥青材料,利用“活化”湿法加工布敦岩沥青改性沥青,并对其高温性能、低温性能进行了测试。首先对自研发“活化”湿法加工工艺进行了阐述,其结合多种破碎方式,经高温“活化”、共同研磨过程,使岩沥青与沥青融合更充分、均匀。得到“活化”加工的岩沥青改性沥青后,通过沥青性能的常规试验与SHRP流变试验分析了其高温性能与低温性能。试验结果表明:“活化”湿法岩沥青提高了沥青的高温性能,随着岩沥青改性剂的加入,沥青软化点升高;由于岩沥青本身材料存在灰分的特点,延度不适用于评价其低温性能,因此采用SHRP试验的PG分级评价其高温性能及低温性能。“活化”加工的岩沥青改性沥青在老化前后的高温性能均高于70#基质沥青,老化前的高温性能高于SBS I-C;但其疲劳等级比基质沥青和SBS I-C改性沥青均有下降,说明应注意其耐久性,总体性能还应结合混合料试验综合评价。

基于数字图像的真实细观非均质岩土力学分析数值方法

本文介绍基于真实非均质岩土材料的数值方法与研究进展.这些方法运用新发展的数字图像技术,获取真实岩土和混凝土材料的细观非均质分布,再进行定量细观结构研究,采用数值计算程序,定量分析它们的物理力学响应,为解决限制岩土和混凝土力学进一步发展的非均质材料假设问题提供了有效途径.本文介绍该方法的研究背景和三项主要内容.包括真实细观非均质岩土材料力学数值分析方法,非均质岩土材料数值网格计算方法,和非均质岩土材料力学响应重要规律.

金佛山沥青混凝土心墙坝坝坡稳定性有限元分析

针对重庆市金佛山水利工程沥青混凝土心墙堆石坝,采用有限元强度折减法,研究了上、下游坝坡在竣工期、蓄水期及水位骤降等不同工况下的稳定性。结果显示,在竣工期、蓄水期和水位骤降期的坝坡安全系数均符合规范要求。与极限平衡分析方法相比,强度折减法在滑弧面及塑性区的分析中弥补了极限平衡法中无法准确确定滑动面具体位置及滑体大小的缺陷,但是强度折减法计算结果偏安全,因此将两种方法结合进行稳定性分析,结果更为客观。

浇筑式沥青混凝土心墙堆石坝的应力分析

结合沥青混凝土心墙堆石坝的结构特点 ,对堆石坝体、刚性副墙、沥青混凝土心墙分别采用了合理的计算模型 ,提出了刚性副墙与心墙接触面的模拟方法 ,研究了心墙的局部应力问题 ,并用该方法对某沥青混凝土心墙坝进行了计算 ,得出了一些规律性结论 .

沥青混凝土心墙简化解析受力分析模型

沥青混凝土心墙作为堆石坝的防渗结构,其受力安全备受工程领域的关注,对其进行快速简便地受力变形分析具有重要意义。利用薄板小挠度弯曲理论以及里兹法求解了置于Winkler弹性地基上三边固支一边自由矩形薄板在水压力作用下的挠曲变形函数,推导了矩形薄板的变形、内力和应力计算公式;建立了矩形薄板与实际沥青混凝土心墙之间的一一映射关系,将矩形薄板的变形、内力和应力映射到实际河谷断面心墙上,从而建立了沥青混凝土心墙简化解析受力分析模型。借助有限元方法对模型的可靠性进行了验证,最后将该模型应用于工程实例。研究结果表明,此模型有助于快速预估沥青混凝土心墙受力变形,同时研究思路也拓展了沥青混凝土心墙受力变形的计算方法。

天然岩沥青在沥青路面中的适用性研究

对国产岩沥青的路用价值展开研究,明确岩沥青应用方式、使用效果,以及岩沥青最佳用量。试验结果表明,岩沥青两种应用方式效果相差不大;干法应用较为方便;岩沥青的最佳掺量为基质沥青质量的8%左右,同时岩沥青与基质沥青有一定的配伍性;岩沥青改性沥青混合料与SBS改性沥青混合料在路用性能方面相差不大,而且天然岩沥青使用方便,成本较低,具有较好的经济性。

岩沥青在西攀高速公路试验段中的应用

使用岩沥青改性后的沥青混合料具有良好的高温稳定性,抗车辙能力加强,且具有很强的抗剥落性能。针对岩沥青改性沥青混合料施工过程中的问题,着重介绍岩沥青在西攀高速公路高模量沥青混合料试验段中的应用情况,对试验段沥青混合料目标配合比、生产配合比的设计过程进行分析,最后介绍干拌法施工时的质量控制措施。

阿尔夏提水库浇筑式沥青混凝土心墙施工技术与质量控制

本文针对新疆阿尔夏提水库库区气候及材料特点,结合大坝沥青混凝土心墙施工配合比、拌和站布置、施工方法、施工工艺及质量控制等要求,探索总结出适用于小型工程沥青混凝土心墙施工及质量控制的方法。

软岩筑沥青混凝土心墙坝流变特性研究

与硬岩料相比,软岩堆石料具有明显的流变变形特性。基于长江科学院提出的九参数流变模型,采用有限元数值分析方法,以驮英水库软岩筑沥青混凝土心墙堆石坝工程为例,研究了软岩堆石料流变特性对大坝应力变形的影响。计算结果表明:本工程沥青混凝土心墙坝运行至稳定需3年时间,坝体运行期最大沉降为0.81 m,约占坝高的1.12%,位于大坝的中部高程处,符合以往软岩筑坝的变形实测规律。由此可知,软岩料具有明显的流变变形特性,应在计算分析中合理考虑其影响。

基于接触角法的沥青——石料粘附性评价

针对目前沥青路面突出的水损害现象,研究选取常用的三种沥青与四种石料,基于接触角法测定了沥青-石料之间的接触角,计算了沥青-石料的粘附功,建立了一种沥青—石料粘附性评价方法。结果表明:粘度大的沥青抵抗水的置换要比粘性小的沥青好。对于同种沥青而言,四种石料的粘附功大小依次为:石灰岩>蛇纹岩>玄武岩>花岗岩,而对于同种石料而言,三种沥青的粘附功大小依次为克拉玛依90#>SK90#≥中海油90#;能够通过接触角法所得粘附功定量评价沥青-石料粘附性,从而判断沥青混合料的水稳定性。

布敦岩沥青与SBR复合改性乳化沥青制备及性能研究

文章采用先改性后乳化、边乳化边改性和先乳化后改性三种不同方法制备布敦岩沥青与SBR复合改性乳化沥青,通过储存稳定性、蒸发残留物含量、粒度分析等试验确定三种不同制备方法对布敦岩沥青与SBR复合改性乳化沥青的适用性;选用最佳方法制备不同布敦岩沥青掺量的布敦岩沥青与SBR复合改性乳化沥青,并通过沥青基本性质、布氏黏度、DSR试验对采用低温蒸残方式获取的蒸发残留物进行性能评价,探索布敦岩沥青对SBR改性乳化沥青高温性能的提升效果及其最佳掺量。试验结果表明:通过边改性边乳化方法制备的布敦岩沥青与SBR复合改性乳化沥青沥青含量高、储存稳定性好、颗粒均匀,加入布敦岩沥青的SBR改性乳化沥青的高温性能显著提升,3%掺量时综合性能最佳。

布敦岩改性沥青混合料的性能研究

文章利用GTM试验方法对不同布敦岩沥青掺量(布敦岩沥青中的沥青质量与基质沥青质量之比分别为0%、10%、15%、20%、25%)的布敦岩改性沥青混合料进行了配合比设计,并分别对该沥青混合料的高温抗车辙能力、抗水损害能力以及低温抗裂能力进行了试验研究。试验结果表明:布敦岩沥青混合料具有良好的路用性能。

天然岩沥青改性沥青在路面工程中的应用

对青川岩沥青改性沥青混合料采用贝雷理论进行了配合比设计研究,对混合料的高温稳定性及抗水损害性能进行了验证,并提出现场施工的控制标准。

沥青混凝土心墙堆石坝应力变形有限元分析

利用椭圆-抛物双屈服面模型,对某沥青混凝土心墙土石坝进行三维有限元计算分析,研究了坝体在竣工期、蓄水期坝体的应力变形特性.计算结果表明:坝体竣工期最大沉降为50.86cm,占最大坝高(包括覆盖层,计69m)0.4%.坝体蓄水期最大值为50.5m,占最大坝高0.397%.顺河向水平位移较小.其中,竣工期向下游水平最大位移为5.58cm,向上游水平最大位移为4.5cm.蓄水期向上游水平最大位移为8.5cm.竣工期和蓄水期坝体大主应力分布规律相似,且竣工期和蓄水期均存在心墙拱效应.心墙小主应力均大于零,即没有出现拉应力.竣工期和蓄水期坝体的应力水平均不高.

燃烧法测定布顿岩沥青的沥青含量与矿物颗粒级配试验研究

以多种温度的燃烧法测试布顿岩沥青(BRA)的质量损失和残留矿物的颗粒级配,并与离心分离法测试结果做对比,借助电子显微镜照片、XRD图谱和X荧光光谱分析了高温燃烧对BRA物相组成的影响,编制了燃烧法测试BRA沥青含量和矿物颗粒级配的修正系数标定方法,并进行了BRA改性剂产品的抽样检测验证。试验结果表明,BRA矿物颗粒级配粗于矿粉颗粒级配,掺用于沥青混合料时不宜等量代替矿粉;以900℃煅烧BRA测试其灰分含量的方法不能反映BRA的矿物质含量;三氯乙烯的溶释和538℃的高温灼烧对BRA矿物质的物相组成基本没有影响;燃烧法测试BRA的质量损失不仅包括沥青,还包括微细矿物颗粒随烟尘的飞散损失、非沥青有机物和少量高温易分解矿物的燃烧损失;在保证沥青完全燃烧的基础上,宜取较低的燃烧温度测试BRA的沥青含量和矿物颗粒级配;参照离心分离法测定结果计算确定的修正系数可用于422℃燃烧法检测原矿稳定的BRA改性剂沥青含量和矿物颗粒级配。