高温后冷却方式对玄武岩纤维混凝土力学性能的影响

高温处理后混凝土力学性能是工程建设中评价混凝土结构安全性能的重要指标之一。对不同玄武岩纤维(BF)掺量混凝土的力学性能进行了测试,将最优掺量的玄武岩纤维混凝土(BFRC)与普通混凝土(OC)进行高温处理(200、400、600、800℃),研究不同冷却方式(自然冷却和喷水冷却)对高温后BFRC性能劣化的影响,分析BFRC在不同温度和冷却方式下的力学性能变化规律。结果表明,当BF掺量为0.05%(体积分数)时,BFRC抗压强度、劈裂抗拉强度达到最大值,分别为50.2、3.5 MPa,较OC分别提高了14.87%、34.62%。BF的掺入能够有效增加混凝土的韧性以及抵抗开裂变形的能力。随着温度增加,BFRC试件的弹性模量减小但始终大于OC试件。同一冷却方式下OC的峰值应变均大于BFRC,不同冷却方式下的延性指数较常温均有所提高。

冲击荷载作用下改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土的动力特性

利用100 mm分离式霍普金森压杆装置对改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土进行冲击压缩试验,分析了三种不同纤维掺量的改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土试样的动态压缩强度、变形特性及吸能性能。结果表明:不同纤维掺量的改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土的动态抗压强度、破碎状态、韧性指数等均具有明显的应变率效应。随着纤维掺量的增加,改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土的破坏程度逐渐减轻,峰值应变增大,韧性指数逐渐增大,能量吸收也呈现上升趋势。改性聚丙烯纤维的掺入能够有效增强增韧并降低珊瑚混凝土的脆性破坏特征。

高黏高弹超薄改性沥青罩面在桥梁养护中的应用研究

在长期运营状态下,桥面沥青铺装层出现裂缝、车辙、骨料外露等病害,降低了驾驶的安全性和舒适性。文中以南照淮河大桥养护为背景,对高黏高弹超薄改性沥青罩面混合料的设计和施工控制过程进行研究,经过对专用级配混合料的试验和对施工后的桥面平整度、摩擦系数摆值、构造深度和渗水系数的验证发现,高黏高弹沥青具有优良的路用功能,有潜力成为桥面铺装层的一种新型材料。

基于粘结性能的高黏改性剂与沥青配伍性研究

现有黏韧性评估方法使用的金属拉头并不能真实反映沥青与集料的粘结能力,为此提出新的黏韧性评估方法,并以黏韧性、韧性为核心指标对2种高黏改性剂与3种沥青进行配伍性试验。结果表明:改性沥青与高黏改性剂M-9314和HVA的配伍性优于基质沥青,且最佳配伍沥青为I-D改性沥青。当高黏改性剂掺量相同时,改性沥青的黏韧性与高黏改性剂中SBS的含量无关,而与改性沥青中SBS的交联状态有关。同时,集料-沥青粘结评估方法的黏韧性与金属-沥青粘结评估方法的黏韧性存在较好的相关性,且集料-沥青粘结评估方法更接近实际情况,建议集料-沥青粘结评估方法的黏韧性指标为:黏韧性>15 N·m,韧性>10 N·m。

高黏高弹改性沥青在城市桥面黑化中的应用

混凝土铺装层桥面黑化受桥梁恒载限制,加铺层一般偏薄,易发生推移变形、脱落病害,严重影响道路的使用性能。为防止此类路面病害,保证路面使用性能及使用寿命,依托成都市双桂立交桥桥面黑化项目,对桥面黑化进行整体方案设计,并应用高黏高弹改性沥青提升加铺层的高低温稳定性能及变形恢复能力,形成整体抵抗车辆荷载产生的剪切力,防止沥青面层变形剥落,同时能降低噪声污染,有效提升桥面整体路用性能。

高强高韧复合改性沥青混合料路用性能研究

文中通过SBS与石墨烯进行复合改性,外掺水泥和LDG高韧沥青改性剂制备沥青混合料,对高强高韧复合改性沥青混合料路用性能进行试验分析。研究表明,经过SBS/石墨烯复合改性后,沥青混合料的高温稳定性、低温抗弯强度、残留稳定度以及冻融后残余劈裂强度有显著改善,与普通沥青混合料相比,分别提升7.31%、4.73%、4.01%和2.17%;掺杂水泥和LDG高韧沥青改性剂后,进一步提高1.37%、5.18%、5.84%和5.39%,这表明通过SBS/石墨烯复合改性,添加外加剂能明显改善沥青混合料路用性能。

高韧高弹改性沥青混合料薄层罩面性能研究

为解决沥青路面低温抗裂性能与耐久性不足的问题,研发高韧高弹改性沥青混合料薄层罩面材料,通过老化前后三大指标、布氏旋转粘度试验与SBS改性沥青进行了对比,并采用高温抗车辙性能、低温抗裂性能、冻融劈裂试验、抗滑性能及OT(overlay test)试验对比分析了高韧高弹改性沥青薄层罩面与SBS改性沥青混合料路用指标。试验结果表明:高韧高弹改性剂能够大幅度提高沥青的韧性,低温抗裂性得到改善,有效降低沥青黏度,降温拌合效果明显,高温性能无显著变化;高韧高弹薄层罩面的动稳定度略微降低,极限抗弯拉应变提升,低温性能表现优异,水稳定性与抗滑性能无衰减,有效降低反射裂缝过程中的荷载损失与裂缝扩展速率,延缓反射裂缝病害的发生,表现出优异的抗裂性与耐久性。

高粘高弹改性沥青面层在道路施工中的应用研究

城市交通需求的增加对道路性能提出更高要求,为应对传统沥青性能的局限性,高粘高弹改性沥青应运而生,它具备优越的抗高低温和环保降噪等性能。为了在实际施工中解决一系列问题,故需要深入探讨高粘高弹改性沥青在道路工程中的技术应用。同时提出合理的优化方案,为提高道路质量、交通安全舒适性提供理论和实践支持。

高黏高弹改性沥青混合料路用性能与工程应用研究

针对当前开级配超薄罩面沥青混合料耐久性不足,以及密级配抗滑性能不足等技术问题,提出可采用半开级配的CDP-10沥青混合料,并对其组成和路用性能进行了研究;采用荧光显微镜试验与傅里叶红外光谱试验,探究了高黏高弹改性沥青的改性机理;通过马歇尔试验,确定了CDP-10沥青混合料的最佳油石比;采用车辙试验评价了混合料的高温稳定性;用浸水马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验结果评价了混合料的水稳定性;用渗水系数试验结果评价了混合料的透水性;确定了CDP-10沥青混合料实体工程的施工工艺,并在铺筑结束后对试验段进行了质量检测。研究结果表明:高黏高弹改性沥青微观网络状结构致密均匀;用OMNIC软件量化分析了成品沥青与离析试验上下部样品在966 cm~(-1)与1 377 cm~(-1)处的峰面积,发现其未发生明显变化,改性沥青热储存稳定性较好;CDP-10沥青混合料所用级配介于开级配与密级配之间,最佳油石比为5.1%,具有良好的高温稳定性、水稳定性和透水性。在实体工程应用中,还提出了CDP-10高黏高弹沥青混合料的施工温度控制范围。试验段施工完成后经检验质量状况良好,具有优异的排水性能与抗滑性能。因此认为,CDP-10高黏高弹沥青混合料有着广泛的应用前景。

高原地区用高弹改性沥青碎石封层性能研究

为解决高原地区沥青路表功能性快速衰退问题,以掺入纳米二氧化钛(TiO_(2))的高弹改性沥青为基础设计了一种碎石封层(MHEA碎石封层),并结合室内试验对MHEA碎石封层的路用性能进行评价。结果表明,纳米TiO_(2)可有效减缓紫外线老化后高弹改性沥青针入度和拉升强度的衰减,进而提升沥青的抗紫外线老化性能。同时,MHEA碎石封层表现出优良的抗滑性能、密水性能、碎石-沥青间低温黏结性能和抗紫外线老化性能,在高原地区具有一定的应用和推广价值。

基于重复蠕变的改性沥青高温指标

通过对不同沥青进行不同模式下的重复蠕变试验,分析了NCHRP推荐的基于流变模型拟合的蠕变劲度的粘性成分Gv指标,研究了Gv对不同沥青高温路用性能评价的优势和缺陷所在.为了对沥青提出一个有效的高温评价指标,基于该试验提出了包含描述延迟弹性变形在内的指标Gv(t)作为对Gv的修正,经过试验数据验证其合理性,弥补了Gv在因延迟弹性影响残余变形拟合方面的缺陷,为路面实际应用的沥青选择提供了一个新的依据.

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。

应力吸收防水粘结层的抗反射裂缝性能

为了评价应力吸收防水粘结层(SAWI)的抗反射裂缝能力,对其进行了性能试验.改进的沥青路面分析仪(APA)试验结果表明,SAWI的疲劳寿命是普通沥青混凝土的3.32倍;利用改进材料试验系统(MTS)的夹具进行的拉拔试验表明,SAWI具有很好的层间结合能力;在与常规的加铺层进行的对比试验中,SAWI结构表现出了优良的抗反射裂缝能力.各项性能试验表明,SAWI具有低模量、高韧性、高粘性、防渗等优点,可以有效地延缓沥青路面的开裂.

有机硅改性聚氨酯水泥砂浆材料的制备及性能研究

采用羟基硅油、聚醚多元醇、MDI为原料制得有机硅改性聚氨酯预聚物,以甘油和催化型多元醇为固化剂,水泥、砂或生石灰为填料,制得了高弹性有机硅改性聚氨酯砂浆。讨论了聚灰比、固化剂组成以及-NCO含量对强度和固化时间的影响及填料对强度、可压缩性、回弹性和老化等性能的影响。实验结果表明,该材料具有高强度、固化快,弹性好,防渗透性能优异的特点,可以广泛应用工程防渗、公路快速修补等。

高韧性高性能QY9511双马来酰亚胺树脂(Ⅱ)

本文详细地论述了QY951 1双马来酰亚胺的增韧改性原理、浇铸体性能、复合材料性能以及结果评价。

网格质量反馈的弹性体动网格改进

高鲁棒性的动网格变形方法是求解包含运动边界的非定常流场问题的关键技术。基于经典的弹性体动网格方法,引入两种设计合理、评价效果较好的网格质量参数——Patrick参数和Baker参数,提出了一种基于网格质量反馈的改进弹性体动网格方法。结合二维NACA0012翼型、三维ONERA M6机翼大角度俯仰运动,对比研究改进方法与经典方法的变形能力,改进方法能够保持较好的网格质量,尤其在最大变形时,可以有效改善较差网格单元,具有更高的鲁棒性。计算了NACA0012翼型、ONERA M6机翼的俯仰振荡绕流,并与实验结果及文献进行对比,结果表明,基于网格质量反馈的改进弹性体法能够显著提高变形网格的鲁棒性,可为非定常流场问题的求解提供有力支撑。

沥青马蹄脂碎石混合料的制备及其性能

为了提升沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)的路用性能及耐久性,采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、橡胶粉、增粘树脂、增塑组分对基质沥青进行复合改性,开发出高粘高弹改性沥青.分别以高粘高弹改性沥青、高粘沥青、SBS改性沥青作为胶结料,对比分析不同沥青制备的SMA混合料的路用性能和耐疲劳性能.结果表明:橡胶粉对沥青的弹性恢复性能及高温粘度影响较大;高粘高弹改性沥青表现出优异的粘弹性能,软化点达到92℃,5℃弹性恢复达到86%,60℃粘度达到62 000 Pa·s;采用高粘高弹沥青作为胶结材料,相比于SBS改性沥青和高粘沥青,大幅提升了SMA混合料的路用性能和耐久性能,70℃动稳定度超过7 000次/mm,0.3应力比下的疲劳次超过6万次.

改性沥青弹性恢复性能评价方法研究

随着我国交通事业的发展,各种改性沥青产品性能不断的提升,目前的规范已很难对各种改性沥青的性能进行全面的表征和区分,特别是反应沥青抵抗残余变形能力的弹性恢复性能。该研究设计了低温弹性恢复、极限弹性恢复、持载弹性恢复三种试验方法,对目前4种具有代表性的改性沥青(橡胶沥青、SBS改性沥青、TPS改性沥青、橡胶高粘高弹改性沥青)进行弹性恢复性能评价。研究结果表明,SBS、TPS、橡胶沥青和橡胶高粘高弹改性沥青5℃极限弹性恢复值分别为70%、73%、76%、89%,与标准试验条件相比,表现出良好的区分度;橡胶高粘高弹改性沥青具有优异的瞬间恢复值、弹性恢复速率和持载弹性恢复能力:设计的试验方法能够很好的表征和区分改性沥青的弹性恢复性能。

改性双基推进剂高应变率Ⅱ型断裂力学行为

使用紧密剪切试件,借助霍普金森压杆、万能材料实验机和高速摄影设备,研究了改性双基推进剂材料在高应变率条件下的断裂能、断裂韧性及裂纹传播路径。实验结果表明,改性双基推进剂材料在准静态条件下表现出明显的粘弹性,而在高应变率条件下表现出脆性。通过分析计算得到了紧密剪切试件在不同应变率下剪切面应力应变关系的变化规律、裂纹传播路径,以及1 000 s-1应变率下材料的断裂能、断裂韧性等力学参数。

三高条件对弹韧性水泥浆性能的影响及短期腐蚀机理

针对固井水泥石所处的高温高压含H_(2)S/CO_(2)腐蚀环境以及复杂工况,开展三高条件下弹韧性水泥浆的性能变化及短期腐蚀机理研究。基于弹韧性外掺料的3种主要类型,采用向G级油井水泥中分别加入10%橡胶粉末、0.3%玄武岩纤维以及10%丁苯胶乳的方式制备弹性水泥浆。通过力学性能测试、XRD、FTIR、MIP及SEM-EDS测试,分析弹韧性材料添加前后及腐蚀前后,水泥石的力学性能、孔径分布、水化产物类型及微观结构变化。结果表明,掺入3种弹韧性材料均有利于水泥石的脆度系数降低、韧性提高,其中玄武岩纤维最利于控制材料破坏时裂缝的发展,而丁苯胶乳最利于降低材料的弹性模量和保持较大的抗折强度。经过短期液相腐蚀后,水泥试样的力学强度均出现增长,特别是掺入玄武岩纤维和丁苯胶乳的试样。玄武岩纤维在该研究中的腐蚀条件下性能稳定,腐蚀反应生成的致密碳酸钙晶体堆积于玄武岩纤维与水泥基质界面孔隙处,引起了腐蚀后材料总孔容的减小及力学强度的大幅度增长。丁苯胶乳在水泥石中形成聚合物膜,覆盖及包裹水泥基质,可提高复合水泥表面的耐腐蚀性能。