基于综合指数法的胶粉/SBS复合改性沥青性能评价

为了实现废旧轮胎的资源化利用、将废旧轮胎回收粉碎后用于公路工程的建设,制备了不同胶粉活化度的高掺量双螺杆挤出法(twin-screw extrusion process,TSEP)活化胶粉/SBS复合改性沥青试样,对其常规性能进行测试,采用动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)对复合改性沥青进行高温温度扫描、多应力蠕变恢复(multi-stress creep recovery,MSCR)试验及线性振幅扫描(linear amplitude scanning,LAS)试验,探究胶粉活化度和掺量对复合改性沥青高温流变特性、高温抗车辙性能及中温抗疲劳性能的影响,同时采用综合指数法综合评价高掺量TSEP活化胶粉复配SBS改性沥青性能。结果表明:高掺量TSEP活化胶粉复配SBS改性沥青的常规指标均得到改善,尤其是ERP-B/SBSCMA黏度最低,相较于其他5种改性沥青具有更好的施工和易性;随胶粉活化度的提高,其复合改性沥青的高温抗车辙性能有所下降。33%胶粉掺量的ERP-B/SBSCMA的高温性能优于20%胶粉掺量的ERP-B/SBSCMA-20;随着温度的升高,车辙因子提高了9%~40%;抗疲劳性能也有所提高。ERP-B的活化程度适中,其复合SBS改性沥青具有良好的常规性能、高温抗变形性能及中温抗疲劳性能。

高速铁路无砟轨道简支槽型梁静载弯曲试验研究

预应力混凝土槽型梁是一种新型桥梁结构,由道床板、主梁及端横梁等部分组成.对高速铁路无砟轨道16 m后张法预应力混凝土简支槽型梁1:1模型进行静载弯曲试验研究,该试验是国内首次进行的大规模实桥静载试验.对槽型梁的裂缝发展规律、变形特征、支座沉降、应力发展规律等基本受力性能进行分析.试验结果表明:槽型梁在静载作用下其裂缝宽度、刚度、抗裂情况和预应力度满足要求;槽型梁的应力变化符合平截面假定,且受力过程表现出一定的空间形态;试验桥梁的静载弯曲试验合格,其研究成果可为此类桥梁的设计与维护提供参考.

高速铁路无砟轨道膨胀土地基膨胀量计算模型

高铁无砟轨道对膨胀变形值要求极为严格,地基的胀缩变形不仅对行车安全性和舒适性产生威胁,而且严重影响高速铁路线路的服役状态和使用寿命。膨胀土地基均为原状膨胀土,为研究原状膨胀土的膨胀规律,以兰新铁路第二双线一处典型原状膨胀土为对象,对3种不同厚度的膨胀土分别进行不同上覆荷载和不同含水率下的膨胀变形试验。研究结果表明:膨胀土的厚度越大,其膨胀量越大;上覆荷载对膨胀量起抑制作用,荷载越大膨胀量越小,荷载越小膨胀量越大;土样的膨胀量随含水率的增加可分为缓慢增长阶段、急速增长阶段和缓慢增长阶段;在厚度一定时,建立含水率增量与上覆荷载耦合情况下原状膨胀土膨胀量计算模型,再依据不同厚度对公式参数进行拟合。建立含水率、上覆荷载和厚度3因素耦合作用下原状膨胀土膨胀量计算模型,模型计算结果与实测数据吻合较好,为今后膨胀土地区高速铁路的修建提供一定的理论支撑。

基于线性振幅扫描试验评价硬质沥青的疲劳性能

为评价硬质沥青的疲劳性能,通过旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)和压力老化试验(PAV),选用具有代表性的四种硬质沥青和对比试样SBS改性沥青进行了短期老化和长期老化,采用不同温度下的线性振幅扫描试验(LAS)测试了各沥青试样的储能模量、损耗模量、剪切应变、剪切应力等疲劳参数,采用粘弹连续介质损伤模型(VECD模型)计算了沥青的疲劳寿命。结果表明:不同程度的老化均会降低硬质沥青重复荷载作用下应力-应变承受能力、抵抗损伤能力和疲劳寿命;温度升高会一定程度提升硬质沥青抵抗损伤能力和疲劳寿命,降低虚模量衰减;硬质沥青标号越高,则疲劳性能越好,不同油源的同等标号硬质沥青针入度越高,则疲劳性能越好;应力-应变曲线中峰值应力处的应变可以作为评价硬质沥青路面疲劳寿命的评价指标。

稳定剂掺量对胶粉/SBS复合改性沥青性能的影响

选用0、1.4‰、1.6‰、1.8‰、2.0‰、2.2‰、2.4‰等不同的稳定剂掺量,采用三大指标、弹性恢复和离析试验评价胶粉/SBS复合改性沥青的基本性能,通过温度扫描和频率扫描研究稳定剂掺量对胶粉/SBS复合改性沥青高温性能的影响,同时借助红外光谱(FTIR)分析稳定剂掺量对复合改性沥青的作用机理。研究结果表明:添加稳定剂可提高复合改性沥青的延度(5℃)和软化点、降低针入度,同时改善存储稳定性,增加弹性恢复率;推荐复合改性沥青最佳稳定剂掺量为2.0‰;稳定剂对胶粉/SBS复合改性沥青的改性为物理过程,其掺量对复合改性沥青的各官能团特征峰影响不明显。