一、矿粉活化改善沥青胶浆性能的研究(论文文献综述)
刘志杨[1](2020)在《沥青混合料水分扩散行为及多尺度损伤特性》文中进行了进一步梳理实际沥青路面中水分扩散行为的普遍性、长期性和隐蔽性使得服役于自然环境中的沥青路面材料不可避免的受到水分扩散侵蚀作用,由此造成的沥青混合料力学性能劣化和耐久性衰减问题不可忽略。水分通过扩散作用进入混合料内部后,与组分材料长期作用造成不同尺度水损伤行为。纳观尺度下水-沥青-集料分子相互作用,改变沥青-集料分子间非键势能,引起体系纳观结构变异;微观尺度下含水纳观结构演化造成胶浆-集料界面及体相流变性质劣化,产生微观界面黏附缺陷;细观尺度下微观界面缺陷积累及性质持续劣化,改变混合料细观力学行为,引起混合料微裂纹产生;宏观尺度下水损伤混合料力学性能和承载力衰减。多尺度的混合料材料组成导致水分扩散损伤具有显着多尺度特征。单一尺度研究方法无法深刻理解尺度间水分扩散损伤演化的关联性,难以揭示混合料水损伤发生及演化规律。针对目前缺乏混合料多尺度水分扩散损伤系统研究的现状,本文从纳观分子交互、微观界面损伤、细观力学行为和宏观性能衰减方面,着重研究多尺度下AC-13类沥青混凝土中水分扩散损伤的发生机制及演化行为,初步建立不同尺度间水分扩散损伤的关联性。长期水分作用诱发纳观分子体系结构变异,为揭示纳观分子体系水损伤机理,借助分子动力学研究了含水沥青-集料及沥青体系纳观结构重组及分子交互行为。模拟结果表明,水分子侵入沥青-集料体系后形成水分聚集体,破坏了原有胶体结构,引起强极性沥青分子迁移,形成沥青-水-集料分子“三边排布”或层状排布结构。重组结构增大了沥青与集料分子间距,阻隔了沥青与集料分子间的非键交互作用,产生了沥青-集料纳观黏附损伤。结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)及原子力显微镜(AFM)测试结果,发现水分长期作用引起沥青强极性组分的物理迁移行为,产生沥青-集料界面过渡区收缩及微坑槽侵蚀形貌,验证了纳观强极性分子迁移及胶体结构重组。含水纳观结构诱发微观界面缺陷,为研究水分作用下微观胶浆-集料界面及体系性质劣化,需提出微观界面性质表征指标。基于胶浆-集料微观界面影响下胶浆流变行为,研究微观界面对胶浆力学性质的影响机制。通过引入指数型胶浆模量空间分布函数,建立考虑微观界面影响的胶浆流变模型,有效分离了界面胶浆模量及体相胶浆模量,进而研究不同水分作用下界面及体相胶浆性质劣化。结果表明,潮湿集料表面不会显着降低界面胶浆流变性质,但长期浸水作用导致体相胶浆模量增大且相位角减小。采用胶浆微观力学理论分析,发现体相胶浆流变劣化归因于沥青硬化及等效矿粉浓度增大。微观界面水膜阻隔纳观沥青-集料分子交互,产生微观界面黏附缺陷,显着降低微观界面黏附强度。水分-微孔壁分子交互显着影响砂浆微孔水分扩散行为,为准确获取砂浆中水分扩散关键参数,考虑微观孔隙中气相流、表面流或毛细凝结流水分扩散基本形式,结合砂浆微观水蒸气吸附特性,提出微观尺度砂浆中含吸附水膜扩散模式和毛细凝结水分扩散模式。采用稳态穿透法测试了不同浓度梯度及不同厚度砂浆水分扩散行为,发现不同水分浓度梯度下砂浆水分扩散行为满足含吸附水膜扩散模式,不同厚度砂浆中水分扩散行为符合毛细凝结水分扩散模式。引入砂浆微孔水分扩散参数,建立沥青混合料细观水分扩散模型,探究混合料中水分浓度依赖型细观扩散行为。结果表明,水分浓度依赖型水分扩散中归一化水分浓度和扩散通量依赖于水分浓度边界条件,扩散系数随时间呈指数型衰减,解释了现有研究中混合料时变非菲克水分扩散行为。AC-13类沥青混合料中扩散水分长期作用产生微观界面和体相性质劣化,建立含微观水损伤的混合料细观力学模型,研究水损伤下混合料细观力学行为演化。结果表明,水损伤混合料局部应力增大、应变相对稳定,集料边缘应力集中现象加剧。采用数字散斑方法观测了半圆切口梁开裂试验中混合料细观应变场演化,发现水损伤增大了高应变区面积,导致混合料产生大量微裂纹,水损伤下混合料宏观抗拉强度和J积分断裂韧性显着衰减。沥青混合料多尺度水分扩散损伤机制大致总结为:纳观尺度沥青-水-集料分子交互破坏干燥体系纳观胶体结构,形成沥青-水-集料纳观交互结构和含水沥青胶体结构,造成沥青力学特性及沥青-集料纳观黏结的劣化;微观尺度界面水膜阻隔沥青-集料交互作用,产生界面黏附水损伤;同时含水纳观结构破坏胶浆微观结构,产生胶浆力学性质劣化;细观尺度水损伤混合料界面过渡区砂浆应力集中加剧,而微观界面黏附水损伤导致界面过渡区砂浆强度降低,使得水损伤界面过渡区砂浆承载力减小,导致宏观尺度混合料整体抗裂性能衰减。结合混合料多尺度水分扩散损伤机制,通过调节材料纳观组成、优化胶体结构、改善界面黏附及优化混合料细观结构等措施,能够改善混合料抗水分扩散损伤能力并提高路面耐久性。
许新权,唐胜刚,杨军[2](2020)在《粉胶比对沥青胶浆高低温性能的影响》文中认为为了研究粉胶比对沥青胶浆高低温性能的影响,以及采用水泥、消石灰替代部分矿粉后沥青胶浆的高低温性能变化,采用布氏黏度(RTV)试验研究了不同温度、粉胶比条件下沥青胶浆布氏黏度变化情况。通过动态剪切流变(DSR)试验测试复数剪切模量G*、相位角δ、车辙因子G*/sin (δ)等指标,分析沥青胶浆的高温流变特性;采用弯曲梁流变(BBR)试验测试不同温度、粉胶比和水泥、消石灰替换量的沥青胶浆的劲度模量S和蠕变速率m,分析不同沥青胶浆的低温流变特性,并且通过引入低温系数(λ=S/m)进一步评价沥青胶浆的低温性能,从而全面分析不同粉胶比以及不同水泥、消石灰替换量对沥青胶浆的高温性能和低温性能的影响。研究结果表明:增大粉胶比能提高沥青胶浆的高温稳定性,降低感温性,但同时也会降低其低温抗裂性,建议合理的粉胶比范围为1.0~1.3;用消石灰或水泥替代部分矿粉具有同样的效果,均可提升沥青胶浆的高温稳定性,但低温性能也会有所降低;当采用水泥替代时,建议水泥用量为矿粉质量的20%以获得较好的经济性和改善效果;采用消石灰替代时,建议消石灰用量为矿粉质量的20%,以免对沥青胶浆的低温性能产生较大不利影响,必要时应根据实际工程情况加以确定。
王祎沛[3](2020)在《机制砂石粉SMA-13混合料研究》文中指出机制砂石粉是在生产机制砂过程中被收集储存的粉尘。但是这些粉尘的储存堆放不仅占据了大量空间,还会造成空气污染与水污染,同时也浪费了资源。为了对机制砂石粉进行再利用,探究其在道路工程领域的应用前景,本文将机制砂石粉作为填料代替部分矿粉应用于SMA-13混合料中,对机制砂石粉制备的沥青胶浆与SMA-13混合料的性能进行了研究。主要研究内容如下:(1)机制砂石粉材料分析。通过基本物理试验等测得机制砂石粉的物理性质,通过X射线荧光光谱分析仪测试其化学成分,并利用扫描电子显微镜对其微观结构进行观测,将其与普通矿粉进行对比分析,研究机制砂石粉代替矿粉作为填料的可能性。(2)机制砂石粉沥青胶浆的性能试验。通过针入度试验、软化点试验、延度试验,对不同粉胶比、不同掺量机制砂石粉的改性沥青胶浆与基质沥青胶浆的稠度、高温性能以及低温性能变化分别进行对比分析,研究粉胶比、机制砂石粉掺量对沥青胶浆性能的影响。在综合沥青胶浆各种性能的前提下,对沥青胶浆的最佳粉胶比进行分析。(3)机制砂石粉SMA-13混合料级配设计。运用马歇尔配合比设计方法对不同掺量机制砂石粉的SMA-13混合料进行级配设计,得到不同掺量机制砂石粉的SMA-13混合料的最佳油石比。(4)机制砂石粉SMA-13混合料路用性能试验。对不同掺量机制砂石粉的SMA-13混合料进行水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性分析。研究机制砂石粉掺量对SMA-13混合料的残留稳定度、动稳定度、抗弯拉强度、最大弯拉应变等指标的影响。在综合考虑SMA-13混合料的路用性能前提下,得到机制砂石粉在SMA-13混合料中的最大掺量。
徐沛垚[4](2020)在《水分对不同填料沥青胶浆力学性能的影响分析》文中研究表明沥青胶浆是由沥青和矿物填料组成,是沥青混合料重要的组成部分,主要起吸附和粘结集料的作用,故矿物填料种类的变化会导致沥青混合料路用性能产生变化,尤其体现在抗水损害性能方面。沥青胶浆-集料的界面粘附力是评价沥青混合料水稳定性能的重要指标,是沥青混合料强度的来源。本文研究了消石灰、废旧刹车片粉末、石灰岩矿粉和P·O42.5水泥四种填料沥青胶浆的力学性能特性,在总结归纳国内外沥青-集料粘附性试验方法后,采取设计改进的拉拔试验仪器和图像处理的方法,分别用拉拔力、拉拔力损失率和界面剥落率等重要指标探讨了不同填料沥青胶浆-集料界面的粘附性能。首先通过室内试验获取原材料的基本性质,确认所选取原材料性能满足试验要求。基于沥青胶浆的物理特性及流变特性等相关试验,评价分析了不同填料胶浆的针入度、软化点、布氏黏度、复合剪切模量和相位角等参数指标。分析结果表明,四种矿物填料均能有效改善沥青胶浆的高温抗车辙性能和感温性能,其中消石灰与废旧刹车片粉末对沥青胶浆的高温抗车辙性能的改善效果更为明显,水泥的提升幅度较小。其次,通过改进的拉拔试验方法,分析研究试验温度、养护条件以及填料种类对沥青胶浆-集料界面的粘附性的影响,并对各个因素进行综合分析。结果表明,界面拉拔力会随着试验温度的升高而降低;无水高温养护条件可以提高沥青胶浆-集料界面的拉拔力;饱水时间越长,沥青胶浆-集料之间的粘附性能越差;相较于其他填料,消石灰填料提升沥青胶浆-集料界面拉拔力更为明显且在不同养护条件下表现更为稳定。最后,基于精确的结构光3D扫描的技术手段,结合Geomagic软件模型处理修正了Image-Pro Plus 6.0软件图像处理分析的设置参数,使其通过数码相机拍照就可以更迅速的识别拉拔界面的剥落率详情。用界面剥落率的结果补充评价沥青胶浆-集料界面的粘附性能。结果表明,消石灰和废旧刹车片粉末在高温饱水的养护条件下抗剥落效果更好,而矿粉和水泥在低温饱水的养护条件下抗剥落效果更好,但是长时间饱水过后,无论高温低温,无论何种填料都会发生较大面积的剥落。
李贺川[5](2020)在《电磁感应加热沥青混凝土梯度愈合与老化特性研究》文中提出由于交通荷载及气候环境的反复作用,沥青路面极易产生裂纹问题,而现有养护技术是在路面出现宏观裂纹以后进行被动维修,存在维修周期长、资源消耗大、成本高等缺点,亟待更为先进的养护技术。基于沥青本身具有一定的自愈合能力,通过感应加热可以提高沥青混凝土的自愈合性能,使沥青路面出现细微裂纹时就自动愈合,这已是近年来国内外正在积极倡导的先进养护理念。然而,现有研究主要关注感应加热后沥青混凝土整体性能的恢复,对感应加热这种梯度加热(加热效率随试件深度逐渐降低)所致的裂纹梯度愈合行为以及感应加热对路面不同深度的沥青胶结料老化影响缺乏深入研究,严重制约了感应加热自愈合沥青混凝土的制备与应用、愈合效果的优化和感应加热设备的设计。为此,本文制备了感应加热自愈合沥青混凝土,深入研究了在感应加热作用下的混凝土梯度加热特性以及感应加热所致的不同深度的沥青及沥青混凝土的梯度愈合行为,建立了沥青混凝土梯度愈合效果的预测方法,并探明了沥青胶结料在感应加热作用下的梯度老化行为。主要成果如下:(1)依据整体强度恢复,确定了基质沥青混凝土和SBS改性沥青混凝土的表层最佳感应加热愈合温度分别为100和130,建立了两种沥青混凝土表层为最佳愈合温度时内部温度随深度增加逐渐降低的分布图谱,为后续研究提供了依据,并基于感应加热设备的性能参数建立了感应磁场与感应温度梯度之间的关系。(2)根据沥青混凝土感应加热作用后的温度梯度分布,从沥青胶结料和沥青混凝土两个层面上研究了沥青混凝土感应加热作用下不同深度处的梯度愈合行为。通过流动行为因子、毛细流动性能和流变模型及参数研究了不同深度处沥青及沥青胶浆的自愈合性能,结果表明:感应加热后,沥青混凝土中基质沥青的流动行为因子和毛细流动活化能均与试件深度呈线性关系,随着试件深度增加,基质沥青的流动行为因子逐渐降低、毛细流动活化能逐渐升高;沥青的粘性指数与试件深度呈指数关系,随着深度增加,沥青的粘性指数逐渐增加,自愈合性能逐渐降低。(3)通过强度恢复试验和微米CT扫描试验研究了感应加热作用下基质沥青混凝土和SBS改性沥青混凝土不同深度处的强度恢复率和裂纹愈合率,其中,深度为40mm处的基质沥青混凝土和改性沥青混凝土的强度恢复率和裂纹愈合率分别比表层低35.9%、23.9%和22.8%、25.6%,建立了基质沥青混凝土和SBS改性沥青混凝土深度和愈合效率的关系模型,基于模型预测的愈合率与实测值误差在±5%以内;基于温度梯度分布和沥青自愈合起始温度确定了两种沥青混凝土的感应加热有效愈合深度分别为52.5mm和56.4mm。建立了沥青混凝土感应加热梯度愈合效果的预测方法,利用15mm厚的薄层试件,模拟了基质沥青混凝土和改性沥青混凝土在加热至五个特定温度后的愈合性能,根据沥青混凝土感应加热后的温度梯度分布图谱(确定五个特定温度对应的深度),即可获得沥青混凝土在该温度梯度下的梯度愈合特性。(4)通过流变性能、化学结构和四组分分析研究了感应加热后沥青性能的变化,探明了多次感应加热对沥青老化程度的影响。研究发现,感应加热会导致沥青产生梯度老化现象。一次感应加热后,沥青的复数模量增大、相位角减小且变化程度随试件深度增加而降低,45mm厚小梁试件的上中下三层中沥青羰基因子分别为原样沥青的1.50倍、1.17倍和1.01倍,沥青四组分的变化幅度随试件深度增加略微增大,沥青自愈合的起始温度略微增加。十次感应加热后沥青发生严重老化,其羰基因子为原样沥青的11.74倍,沥青饱和分减少6.60%、芳香分降低7.37%、胶质增加6.74%、沥青质升高7.23%,沥青达到近牛顿流体的温度从35.8上升到48.7。但老化的沥青混凝土仍具有良好的感应加热自愈合性能,10次感应加热后,沥青混凝土的强度恢复率仍能达到58.3%。
谢祥兵,李广慧,李晗,童申家,耿九光[6](2020)在《紫外光照下的沥青胶浆材料性能评价》文中提出紫外光辐照强度高是我国高海拔高原山地地区气候特征的主要表现形式,探究紫外光辐照下沥青混合料耐久性具有重要工程价值,而沥青胶浆是决定耐久性能的首要因素。为了研究定量紫外光照下填料掺量对不同沥青材料性能演变规律,以新建临哈线道路工程为依托,通过常规技术性能试验和流变性能测试试验评价不同粉胶质量比的基质沥青胶浆、改性沥青胶浆耐久性性能。试验结果显示,定量紫外光辐照下沥青胶浆常规性能和流变性能的演化取决于矿粉掺量及与沥青相互作用,与车辙因子相比,两种沥青胶浆光老化前后的抗疲劳因子和低温蠕变劲度模量影响较为明显;数据回归和方差分析结果显示,沥青耐紫外光老化能力与填料掺量有显着性关系,其中填料与基质沥青最佳质量比为1.0~1.1,与改性沥青最佳质量比为0.9~1.0,在上述范围内紫外光辐照强度是影响材料性能的主导因素。
张勤玲[7](2020)在《南方滨海多因素环境沥青混合料水损伤机理研究》文中提出服役在南方滨海夏季高温高湿、冬季微冻融及盐渍多因素环境中的沥青混凝土路面和桥面沥青混凝土铺装层早期易出现掉粒、松散、坑槽、拥挤变形等水损病害,严重影响了其服务质量和使用寿命,增加维修养护成本。本文依托浙江省宁波市交通运输委员会科技计划项目《沥青路面回收料再生利用与产业化技术研究》(201914),立足于南方滨海多因素环境特点,以沥青胶浆和沥青混合料为研究对象,多尺度探究多因素环境作用下沥青混合料的水损伤机理,研究成果可为南方滨海盐渍区沥青混合料材料组成的选择、优化设计提供理论依据和数据支持,为服役期间的沥青路面和桥梁沥青混凝土铺装层的维修养护提供参考。主要研究内容如下:采用基本性能试验、FTIR、GPC和AFM等技术手段,对基质沥青胶浆和SBS改性沥青胶浆试样进行测试,探究基本性能指标与微细观指标之间的相关性及灰关联熵程度。研究结果表明:清水、氯盐和硫酸盐试验环境和增加的干湿-冻融循环次数均促进沥青胶浆各分子间的缔合,增强了分子间相互作用力致使沥青胶浆的亚砜基Is=o和芳香官能团指数IAr增大,脂肪支链指数IB,a和丁二烯指数IC=C减小;致使沥青胶浆分子量分布向大分子方向移动,重均分子量及分散度均显着增大;粗糙度指数Ra与Rq值均呈现降低趋势。相应的宏观表现是针入度和软化点增大,延度降低,提高了沥青胶浆的高温稳定性,降低其低温性能;基质沥青胶浆Is=o值增长速率大于SBS改性沥青胶浆的Is=o值增长速率,其抗盐蚀干湿-冻融老化的能力低于SBS改性沥青胶浆。相关性和灰熵关联度分析表明:沥青胶浆的各化学指标、表面粗糙度与其基本性能具有较大相关性。推荐采用Is=o为指标表征南方滨海夏季高温高湿、冬季微冻融盐环境作用对沥青胶浆老化程度。利用动态剪切流变仪分析盐蚀干湿-冻融循环试验过程中沥青胶浆的黏弹特性、高温稳定性及疲劳特性变化,研究结果表明:石灰岩矿粉的掺入提高了沥青的抗高温变形能力;SBS改性沥青胶浆较基质沥青胶浆具有良好的高温稳定性以及抗盐蚀干湿-冻融老化能力。相较于交通荷载,干湿-冻融循环次数的增加对胶浆疲劳寿命的影响较小,盐蚀环境对其影响较大。相关性及灰熵关联度分析表明:Is=o和LMS%是影响沥青胶浆高温稳定性的主要因素,沥青胶浆的化学组成对流变性能具有显着的影响。采用Wilhelmy吊片法和躺滴法分别测试沥青胶浆与集料的表面自由能参数,基于表面自由能理论、范德华理论和Lewis酸碱理论,计算二者之间黏附功、剥落功及水稳定评价指标。研究结果表明,矿粉的掺入增大了基质沥青胶浆的亲水性,对SBS改性沥青胶浆的亲水性影响不明;随着盐蚀干湿-冻融循环次数的增加,沥青胶浆-集料体系黏附功减小,沥青胶浆-水-集料体系剥落功增大,水稳定评价指标ER2减小。SBS改性沥青胶浆-石灰岩间的黏附性能最优,抗水损坏能力最好。采用CT断层扫描和数字图像技术,结合SMA-13改性沥青混合料水稳定和劈裂疲劳试验,通过水稳定性宏观表征指标与微细观指标相关性分析,探究混合料的盐蚀干湿-冻融水损伤机理。研究结果表明:混合料试件的CT扫描整体空隙率与实测空隙率均随着盐蚀干湿-冻融循环次数的增加呈增大趋势,疲劳强度、TSR和疲劳寿命呈降低趋势,混合料的抗疲劳性能减弱及应力敏感性增强。水稳定性宏观表征指标与微细观指标相关性分析表明,采用Ic=c和LMS%指标表征盐蚀干湿-冻融作用对SMA-13改性沥青混合料的老化作用是合理的,采用表面能指标ER2来评价混合料水稳定性是切实可行的。试验环境对沥青胶浆及其混合料各项性能影响大小排序为:硫酸盐环境>氯盐环境>清水环境。
凡涛涛[8](2020)在《CSW-聚酯纤维复合改性沥青及沥青混合料性能研究》文中研究说明沥青路面因具有行车舒适性好、噪音低等优点而成为道路结构的主要形式。然而无论是冰冻地区,还是多雨地区,因受到外部环境和沥青混合料性能影响,在沥青路面使用期间都会出现车辙和开裂等病害,降低道路使用寿命、增加维护成本。通过提高沥青混合料性能以达到降低或避免路面病害的产生是目前较为行之有效的措施。已有研究表明硫酸钙晶须(Calcium Sulfate Whisker,CSW)和聚酯纤维对提升沥青及沥青混合料某方面的性能具有一定的效果。硫酸钙晶须可以一定程度提高混合料的高温性能,而聚酯纤维对提升混合料的低温抗开裂能力作用明显。本文以“环保、提质”为目标,以硬脂酸改性无水CSW和聚酯纤维为改性剂、沥青和沥青混合料为基体材料,依托浙江省基础公益研究计划项目“多尺度聚酯纤维/Ca SO4晶须复合改性HMAC低温抗裂性能关键技术研究”,从沥青改性和沥青混合料性能增强两方面,结合室内试验手段,对CSW-聚酯纤维复合改性沥青及其混合料性能进行研究。具体研究内容如下:1)通过锥入度试验、测力延度试验、表观黏度试验、BBR试验和DSR试验研讨CSW-聚酯纤维复合对沥青胶浆高温、低温和黏度的影响;并基于表观黏度试验和DSR试验,引入黏流活化能指标,结合黏温指数、锥入度指数和复数模量指数对CSW-聚酯纤维复合改性沥青胶浆的黏温特性进行对比研究,评价了从能量角度表征沥青黏温特性优劣的可行性;随后利用双因素方差分析评价了CSW和聚酯纤维对复合改性沥青胶浆各性能的差异显着性影响;最后借助SEM、ATR-FTIR和XRD微观试验揭示了CSW、聚酯纤维与沥青之间的作用机理。2)以CSW-聚酯纤维分散性为出发点,进行CSW-聚酯纤维复合改性沥青混合料生产工艺优化。基于室内试验、聚酯纤维分散性试验和EDS硫元素面扫描试验研究了单掺CSW、单掺聚酯纤维和共掺CSW-聚酯纤维情况下CSW和聚酯纤维的掺量、添加顺序及生产温度对沥青混合料性能、CSW分散性和聚酯纤维分散性的影响,建立CSW分散指标、聚酯纤维分散指标与沥青混合料性能指标之间的回归方程,分别得到CSW改性沥青混合料、聚酯纤维改性沥青混合料和CSW-聚酯纤维复合改性沥青混合料的最佳生产参数。3)基于中心复合试验设计进行CSW-聚酯纤维复合改性沥青混合料配合比设计优化。以油石比、CSW掺量和聚酯纤维掺量为影响因素,以空隙率、稳定度、动稳定度、-10℃劈裂抗拉强度、破坏拉伸应变、浸水残留稳定度和冻融劈裂抗拉强度比为响应指标,实施三因素五水平七响应中心复合试验设计;探讨不同因素交互对响应指标的作用,建立响应指标与影响因素之间的Quadratic响应模型;分别以高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性为目标进行CSW-聚酯纤维复合改性沥青混合料配合比优化,设定各路用性能评价响应指标的预期值,优化求解得到油石比、CSW掺量和聚酯纤维掺量的最佳组合,并结合室内性能试验,评估模型预测准确性。4)选择普通沥青混合料、CSW改性沥青混合料、聚酯纤维改性沥青混合料为对照,对比研讨CSW和聚酯纤维对四种沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性的影响,并基于Logistic损伤模型分析CSW和聚酯纤维对沥青混合料水损害抑制的差异效果;采用灰色关联方法分别探讨高温稳定性指标、低温抗裂性指标与沥青胶浆性能指标、沥青混合料物理指标和力学指标之间的关联性,提出适用于CSW-聚酯纤维复合改性沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性的直接和间接评价指标。5)引入应力强度因子KI和JIC两个断裂韧性评价指标,分别实施预切口小梁弯曲试验和预切口SCB试验,对比研析CSW和聚酯纤维对沥青混合料的阻裂效果,在此基础上讨论KI和JIC评判CSW-聚酯纤维复合改性沥青混合料抗裂缝扩展能力的适用性;并从宏观角度揭示预开口小梁试件和半圆试件加载破坏过程中裂缝的扩展路径。
李瑞明[9](2020)在《沥青胶浆力学性能的细观特性研究》文中进行了进一步梳理沥青胶浆是沥青混合料中的重要成分,严重影响着沥青混合料的实际的路用性能。沥青胶浆中的矿粉和沥青的相互作用影响着沥青胶浆的各项性能,同时矿粉与沥青的比例大小也决定着沥青胶浆的力学性能的优异,尤其是在低温条件,沥青胶浆性能更加决定着路面整体的路用性能。沥青胶浆低温性能的机理研究就目前而言并没有一个统一的观点,关于沥青胶浆中组成成分和粉胶比的影响一直以来受到广大道路工作者的广泛关注。本项研究以沥青胶浆为研究对象,以吉林地区的寒区气候为背景,探究沥青胶浆中矿粉与沥青相互作用和矿粉与沥青的数量比例以及低温环境对沥青胶浆的性能的影响。采用沥青胶浆小梁弯曲试验对沥青胶浆的低温性能进行研究,并以结构沥青和自由沥青为切入点,对沥青胶浆的性能随粉胶比的变化进行合理的解释,并给出最佳粉胶比的合理的选择建议。研究中首先分析了矿粉的填料的细观特征,对矿粉的长径比、圆形度和颗粒大小分布以及Rigden孔隙率大小进行测试,为后续沥青胶浆的性能研究打下基础。采用沥青胶浆小梁弯曲试验测试得到三种低温条件和八种粉胶比条件下的极限弯曲破坏应力和极限弯曲破坏应变,分析得到了不同影响因素对沥青胶浆性能的影响。然后采用PFC模拟软件对小梁弯曲试验进行数值模拟,通过数值模拟得到的结果分析得到沥青胶浆的力学性能随着粉胶比变化的变化趋势,与实际的相关实验进行拟合,给出相应的理论计算,分析得到采用小梁弯曲试验的合理性,证实了采用实际的小梁弯曲试验是一个合理的方法来验证沥青胶浆的低温性能。最后通过研究得到的结构沥青和自由沥青的强度和变形性能的计算公式对沥青胶浆中的结构沥青和自由沥青的强度和应变性能进行定量计算,分析得到了结构沥青和自由沥青的强度和应变受低温条件的影响,并以结构沥青和自由沥青角度对沥青胶浆的性能随粉胶比的变化进行解析。最后,结合沥青胶浆小梁弯曲实际试验和模拟试验以及结构沥青和自由沥青的强度和应变性能对沥青胶浆中的最佳粉胶比进行合理的推荐。
马晓燕[10](2019)在《沥青-填料交互作用效应与沥青胶浆性能预估研究》文中提出多尺度沥青材料的性能研究将沥青混合料视为由黏弹性的沥青胶浆、不同粒径的弹性集料骨架以及少量空隙组成的复合材料。其中,沥青胶浆占混合料总质量的10%左右,但混合料的力学性能受到胶浆的显着影响。胶浆在沥青混合料中充当真正粘结剂的作用。因此,基于流变学方法研究沥青胶浆的动态力学性能及其影响因素,并根据胶浆的材料组成及沥青-填料的交互作用对其动态力学特性及疲劳作用次数作出预估是非常重要的。沥青胶浆的流变特性不仅受到沥青的影响,还与填料性质、填料体积分数以及填料-沥青之间的交互作用有关。对沥青及胶浆线黏弹性应变区间的分析结果表明,基质沥青线性黏弹性应变值对测试频率的变化较敏感,但其线性黏弹性应变值显着高于改性沥青。随填料体积分数的增加,胶浆的线性黏弹性应变极限降低。对沥青胶浆Black图的分析结果表明,胶浆在不同温度下的相位角-复数模量曲线不能很好的叠加在一条曲线上,时间-温度等效原理(TTSP)并不适用于沥青胶浆。因此,基于部分时间-温度等效原理,采用最小二乘法,构建沥青胶浆复数剪切模量及相位角主曲线。采用Sigmoidal模型、广义Sigmoidal模型、CA模型、CAM模型、广义CAM模型和2S2P1D模型分别对沥青胶浆复数剪切模量主曲线进行拟合,分析拟合误差,最终选定广义Sigmoidal模型作为胶浆复数模量主曲线拟合模型。沥青-填料间交互作用导致填料的表面形成结构沥青,交互作用越强烈,结构沥青的相对含量越大,沥青胶浆受填料的影响越大。采用复数剪切模量的Palierne C、复数剪切模量系数(35)G*、复数黏度系数(35)η*和基于黏度的爱因斯坦系数KE等指标评价沥青-填料交互作用。发现沥青、填料及其填料体积分数均对沥青-填料交互作用程度产生一定的影响。采用蠕变柔量倒数法确定了沥青胶浆中填料的关键体积分数,分析沥青-填料交互作用系数与关键体积分数发现,沥青-填料交互作用越强,胶浆中填料的关键体积分数越小。采用广义自恰模型、四相自恰模型和粒子干涉模型预估沥青胶浆的复数剪切模量,其预测误差受到填料体积分数、沥青结合料类型和加载频率的影响。模型的预测误差随填料体积分数增大而增大,模型对改性沥青胶浆复数剪切模量的预估误差明显大于基质沥青。为了简化计算并提高其预测精度,采用Palierne C对填料体积分数进行校正,使用校正的填料体积分数带入广义自恰模型计算沥青胶浆的复数剪切模型。预估结果表明,改进的广义自恰模型能够显着的减小预测误差。基于黏弹性连续损伤理论预估沥青及胶浆的疲劳作用次数,发现沥青、填料体积分数、沥青与填料交互作用等对胶浆的疲劳作用次数有显着的影响。沥青疲劳作用次数越小、填料体积分数越大、沥青与填料交互作用越强,沥青胶浆的疲劳作用次数越小。填料类型对沥青胶浆疲劳作用次数的影响较小。采用主骨架空隙填充法设计沥青混合料,在保持混合料中集料骨架和油石比不变的条件下,将胶浆作为独立变量,分析了胶浆对沥青混合料动态力学性能的影响。结果表明:填料体积分数对混合料动态模量的影响显着,混合料的复数模量随着填料体积分数的增加而升高;在低频区域,混合料动态力学特性受沥青类型影响显着,而在高频区域,受沥青类型的影响较小;填料体积分数较小时,混合料动态力学特性受到沥青类型的显着影响,随着填料体积分数的增加,沥青类型对混合料动态力学特性的影响逐渐减小。填料类型对混合料的动态力学特性影响较小。
二、矿粉活化改善沥青胶浆性能的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、矿粉活化改善沥青胶浆性能的研究(论文提纲范文)
(1)沥青混合料水分扩散行为及多尺度损伤特性(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 沥青材料中水分扩散特性 |
1.2.2 沥青混合料多尺度划分与力学行为 |
1.2.3 纳观分子模拟与沥青组分交互作用 |
1.2.4 微观水分作用下界面特性及失效表征 |
1.2.5 细宏观混合料水稳定性表征评价 |
1.3 主要研究内容 |
1.3.1 现有研究的不足 |
1.3.2 本文研究内容 |
第2章 沥青-集料纳观分子体系水损伤机理 |
2.1 干燥沥青-集料体系纳观结构特性 |
2.1.1 分子动力学基本原理 |
2.1.2 沥青及沥青-集料体系建立 |
2.1.3 干燥沥青-集料体系分子聚集行为 |
2.1.4 干燥沥青-集料体系纳观结构模型 |
2.2 含水沥青-集料静态体系纳观结构变异及水损伤 |
2.2.1 含水沥青-集料静态体系纳观结构演化 |
2.2.2 含水沥青静态体系纳观结构演化 |
2.2.3 含水沥青-集料静态体系纳观黏附劣化 |
2.3 沥青-集料剪切体系纳观结构演化及水损伤 |
2.3.1 含水沥青-集料剪切体系纳观结构演化 |
2.3.2 含水沥青-集料剪切体系纳观力学特性 |
2.3.3 含水沥青剪切体系纳观结构演化 |
2.3.4 含水沥青剪切体系纳观力学行为 |
2.4 沥青-集料体系纳观水损伤机理 |
2.4.1 水损伤沥青化学组分变化 |
2.4.2 水损伤沥青形貌演化 |
2.4.3 含水纳观结构演化机理 |
2.5 本章小结 |
第3章 胶浆-集料微观界面水损伤行为 |
3.1 胶浆-集料微观界面影响下胶浆力学特性 |
3.1.1 微观界面影响下胶浆力学行为测试 |
3.1.2 微观界面影响下胶浆流变特性 |
3.1.3 微观界面影响下胶浆-集料黏附特性 |
3.1.4 微观界面结构特征及其影响机制 |
3.2 胶浆-集料微观界面流变特性表征方法 |
3.2.1 胶浆-集料微观界面空间影响量化 |
3.2.2 集料表面胶浆力学状态分析 |
3.2.3 微观界面影响下胶浆流变模型 |
3.2.4 流变模型验证与界面参数性质 |
3.3 胶浆-集料微观界面流变特性水损伤 |
3.3.1 水分作用下界面流变性质劣化 |
3.3.2 水分作用下体相流变性质劣化 |
3.4 胶浆-集料微观界面黏附特性水损伤 |
3.4.1 水分作用下微观界面黏附失效力学行为 |
3.4.2 水分作用下微观界面黏附失效断裂能分析 |
3.5 胶浆-集料界面及体相微观水损伤发生机制 |
3.5.1 水分作用下界面沥青微观结构演化 |
3.5.2 水分作用下体相胶浆微观结构演化 |
3.5.3 基于纳观分子交互的微观水损伤机制 |
3.6 本章小结 |
第4章 沥青砂浆微孔水分扩散行为 |
4.1 砂浆微孔水分扩散特性 |
4.1.1 菲克扩散基本理论 |
4.1.2 砂浆组成及试件成型 |
4.1.3 砂浆中水分扩散行为测试 |
4.1.4 砂浆中水分扩散行为的浓度及尺寸依赖性 |
4.2 微观孔隙中水分扩散形式 |
4.2.1 微孔扩散基本形式 |
4.2.2 砂浆微观水分吸附行为 |
4.3 砂浆微孔水分扩散模式 |
4.3.1 含吸附水膜的水分扩散模式 |
4.3.2 含毛细凝结水的水分扩散模式 |
4.4 本章小结 |
第5章 沥青混合料细宏观水分扩散及损伤特性 |
5.1 混合料细观水分扩散行为 |
5.1.1 混合料细观水分扩散模型 |
5.1.2 恒扩散系数型细观水分扩散行为 |
5.1.3 水分浓度依赖型细观水分扩散行为 |
5.1.4 沥青混合料中水分扩散行为 |
5.2 混合料细观力学行为水损伤 |
5.2.1 水损伤混合料细观力学模型 |
5.2.2 水分作用下材料性质劣化 |
5.2.3 水损伤混合料力学特性衰减规律 |
5.3 水损伤混合料细宏观抗裂性能衰减 |
5.3.1 水损伤混合料 SCB 开裂试验 |
5.3.2 水损伤混合料细观裂纹演化 |
5.3.3 水损伤混合料宏观抗裂性能衰减 |
5.4 混合料多尺度水分扩散损伤机制 |
5.4.1 基于复合球模型的细观水损伤机理分析 |
5.4.2 沥青路面多尺度水分扩散损伤机制 |
5.4.3 改善沥青路面水分扩散损伤的措施 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
附录一 干燥沥青-集料界面过渡区微观形貌 |
附录二 集料间不同膜厚沥青高温剪切黏度 |
附录三 沥青胶浆微观力学模型 |
附录四 胶浆松弛模量的测定 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(2)粉胶比对沥青胶浆高低温性能的影响(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 试验材料 |
1.1 沥青 |
1.2 矿粉 |
1.3 胶浆制备 |
2 试验方法 |
2.1 旋转黏度试验 |
2.2 流变试验 |
2.3 蠕变劲度试验 |
3 结果与分析 |
3.1 黏度特性分析 |
3.2 高温性能分析 |
3.2.1 复数模量和相位角 |
3.2.2 储能模量和损耗模量 |
3.2.3 车辙因子 |
3.3 低温性能分析 |
3.3.1 劲度模量和蠕变速率 |
3.3.2 低温系数 |
3.4 水泥替换部分矿粉的沥青胶浆性能分析 |
3.5 消石灰替换部分矿粉的沥青胶浆性能分析 |
4 结 语 |
(3)机制砂石粉SMA-13混合料研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 机制砂石粉的应用现状 |
1.2.2 填料对沥青胶浆的影响 |
1.2.3 填料对SMA-13混合料的影响 |
1.3 存在问题分析 |
1.4 主要研究内容 |
2 机制砂石粉材料分析 |
2.1 机制砂石粉物理性质试验 |
2.1.1 密度试验 |
2.1.2 亲水系数试验 |
2.1.3 塑性指数试验 |
2.1.4 比表面积试验 |
2.2 机制砂石粉化学成分 |
2.3 机制砂石粉微观结构 |
2.4 本章小结 |
3 机制砂石粉沥青胶浆性能研究 |
3.1 沥青基本指标 |
3.2 机制砂石粉沥青胶浆性能试验 |
3.2.1 沥青胶浆粉胶比的确定 |
3.2.2 针入度试验 |
3.2.3 软化点试验 |
3.2.4 延度试验 |
3.3 机制砂石粉沥青胶浆最佳粉胶比 |
3.4 本章小结 |
4 机制砂石粉SMA-13混合料级配设计 |
4.1 原材料 |
4.1.1 沥青 |
4.1.2 矿质原材料 |
4.1.3 矿粉 |
4.1.4 纤维 |
4.2 矿料级配设计 |
4.3 最佳沥青用量的确定 |
4.4 本章小结 |
5 机制砂石粉SMA-13混合料路用性能研究 |
5.1 水稳定性 |
5.1.1 水稳定性机理 |
5.1.2 浸水马歇尔试验 |
5.1.3 水稳定性试验结果分析 |
5.2 高温稳定性 |
5.2.1 车辙形成机理 |
5.2.2 车辙试验 |
5.2.3 高温稳定性试验结果分析 |
5.3 低温抗裂性 |
5.3.1 低温开裂机理 |
5.3.2 低温小梁弯曲试验 |
5.3.3 低温小梁弯曲试验结果分析 |
5.4 机制砂石粉最大掺量分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(4)水分对不同填料沥青胶浆力学性能的影响分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 不同填料胶浆的研究 |
1.2.2 粘附理论的研究 |
1.2.3 粘附性评价方法 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 原材料及试验方法 |
2.1 原材料 |
2.1.1 石材 |
2.1.2 填料 |
2.1.3 沥青 |
2.2 沥青胶浆的制备 |
2.3 主要试验方法 |
2.3.1 拉拔试验方法 |
2.3.2 动态剪切流变试验 |
2.3.3 结构光3D扫描 |
2.3.4 拍照及Image软件处理 |
2.4 本章小结 |
第3章 不同填料沥青胶浆的物理特性及流变特性 |
3.1 物理特性 |
3.1.1 针入度试验 |
3.1.2 软化点试验 |
3.1.3 沥青旋转黏度试验 |
3.2 沥青胶浆的流变特性 |
3.2.1 复合剪切模量与相位角 |
3.2.2 沥青胶浆的高温流变性能 |
3.2.3 沥青胶浆的疲劳性能 |
3.3 本章小结 |
第4章 不同填料沥青胶浆-集料拉拔试验 |
4.1 拉拔试验 |
4.2 试验温度对沥青胶浆-集料粘附性能的影响 |
4.3 养护条件对沥青胶浆-集料粘附性能的影响 |
4.4 填料种类对沥青胶浆-集料粘附性能的影响 |
4.4.1 不饱水养护 |
4.4.2 饱水养护 |
4.5 本章小结 |
第5章 图像分析及结果修正 |
5.1 图像采集与数据导出 |
5.1.1 数码相机拍照及Image-Pro Plus6.0 软件处理 |
5.1.2 结构光3D扫描及Geomagic Wrap软件图像处理 |
5.2 参数修正及剥落数据 |
5.2.1 参数修正 |
5.2.2 剥落数据 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论及展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间已发表的论文 |
致谢 |
(5)电磁感应加热沥青混凝土梯度愈合与老化特性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 沥青路面病害的起因及其危害 |
1.3 沥青路面传统养护技术 |
1.4 沥青路面自愈合技术研究现状 |
1.4.1 沥青混合料自愈合概述 |
1.4.2 沥青混凝土自愈合技术 |
1.4.3 沥青路面感应加热自愈合技术研究现状 |
1.5 沥青路面感应加热自愈合技术存在的问题 |
1.6 研究内容及技术路线 |
第2章 原材料及试验方法 |
2.1 原材料及基本性能 |
2.1.1 沥青 |
2.1.2 集料及填料性能 |
2.1.3 钢纤维 |
2.2 感应加热沥青混凝土的制备与性能 |
2.2.1 沥青胶浆制备 |
2.2.2 感应加热沥青混合料的制备 |
2.2.3 感应加热沥青混合料的性能 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 沥青及胶浆基本实验 |
2.3.2 沥青混凝土基本试验 |
2.4 本章小结 |
第3章 沥青混凝土感应加热温度梯度研究 |
3.1 表观温度梯度 |
3.1.1 感应加热速率 |
3.1.2 深度-温度关系 |
3.2 感应加热温度梯度模拟 |
3.2.1 AC/DC模块 |
3.2.2 梯度模拟 |
3.3 本章小结 |
第4章 沥青及胶浆感应加热梯度愈合性能研究 |
4.1 沥青及胶浆流动行为因子分析及其梯度变化 |
4.1.1 沥青及胶浆流动行为因子测试 |
4.1.2 不同深度处沥青及胶浆流动行为因子变化 |
4.2 沥青及胶浆毛细流动性能分析及其梯度变化 |
4.2.1 沥青及胶浆毛细流动性能测试 |
4.2.2 不同深度处沥青及胶浆的毛细流动行为变化 |
4.3 沥青及胶浆流变模型和参数分析及参数梯度变化 |
4.3.1 沥青及胶浆流变模型和参数分析 |
4.3.2 不同深度处沥青及胶浆粘性指数梯度变化 |
4.4 本章小结 |
第5章 沥青混凝土感应加热梯度愈合特性研究 |
5.1 沥青混凝土感应加热愈合特性分析 |
5.1.1 强度恢复率 |
5.1.2 断裂能恢复率 |
5.1.3 裂纹愈合率 |
5.2 沥青混凝土感应加热愈合特性模拟 |
5.2.1 烘箱模拟梯度加热 |
5.2.2 温度梯度下的愈合率 |
5.2.3 沥青混凝土感应加热作用的梯度愈合效果 |
5.2.4 梯度愈合率预测值与实测值的比较 |
5.3 沥青混凝土感应加热梯度愈合效果的预测方法 |
5.4 沥青混凝土感应加热有效愈合深度 |
5.5 本章小结 |
第6章 沥青胶结料感应加热梯度老化现象研究 |
6.1 实验设计 |
6.1.1 样品的制备 |
6.1.2 感应加热试验 |
6.1.3 沥青胶结料提取 |
6.1.4 性能测试与表征 |
6.2 钢纤维的感应加热速率 |
6.3 沥青胶结料感应加热梯度老化分析 |
6.3.1 流变性能测试 |
6.3.2 化学结构分析 |
6.3.3 四组分分析 |
6.4 多次感应加热对沥青胶结料的老化影响 |
6.4.1 流变性能分析 |
6.4.2 化学结构分析 |
6.4.3 四组分分析 |
6.5 老化后沥青胶结料的自愈合性能 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
博士期间发表的论文、申请专利及参与的科研项目 |
(6)紫外光照下的沥青胶浆材料性能评价(论文提纲范文)
0 引言 |
1 试验 |
1.1 制备沥青胶浆试样 |
1.2 室内紫外光老化试验 |
2 常规性能试验分析 |
3 流变性能试验分析 |
3.1 老化前后黏度及活化能分析 |
3.2 抗疲劳因子/车辙因子分析 |
3.3 低温性能分析 |
4 结论 |
(7)南方滨海多因素环境沥青混合料水损伤机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 沥青材料流变性能研究 |
1.2.2 沥青材料化学性能研究 |
1.2.3 沥青材料表面微观形貌研究 |
1.2.4 沥青混合料水损病害的宏细观研究 |
1.2.5 多因素环境作用下沥青混合料性能变化研究 |
1.2.6 研究现状评述 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 原材料及试验研究方法 |
2.1 原材料及混合料配合比设计 |
2.1.1 沥青 |
2.1.2 集料 |
2.1.3 填料 |
2.1.4 短切玄武岩纤维 |
2.1.5 盐 |
2.1.6 集料的化学成分 |
2.1.7 SMA-13改性混合料配合比设计 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 沥青胶浆的制备 |
2.2.2 沥青胶浆短期老化试验 |
2.2.3 盐蚀干湿-冻融循环试验方案设计 |
2.2.4 沥青胶浆的基本性能试验 |
2.2.5 沥青胶浆的化学性能试验 |
2.2.6 沥青胶浆表面微观形貌试验 |
2.2.7 沥青胶浆动态剪切流变及疲劳试验 |
2.2.8 表面自由能试验 |
2.2.9 沥青混合料的水损伤试验 |
2.3 本章小结 |
3 沥青胶浆基本、化学性能及表面形貌分析 |
3.1 沥青胶浆的基本性能试验 |
3.1.1 针入度 |
3.1.2 软化点 |
3.1.3 延度 |
3.2 沥青胶浆的化学官能团分析 |
3.2.1 评价指标 |
3.2.2 沥青、矿粉及沥青胶浆的FTIR特征峰分析 |
3.2.3 不同试验工况下沥青胶浆的FTIR特征分析 |
3.2.4 沥青胶浆红外光谱的曲线拟合分析 |
3.2.5 沥青胶浆红外光谱的定量分析 |
3.3 沥青胶浆的分子量分布分析 |
3.3.1 评价指标 |
3.3.2 沥青胶浆的GPC试验结果分析 |
3.4 沥青胶浆的表面形貌分析 |
3.4.1 评价指标 |
3.4.2 表面微观结构演化 |
3.4.3 微观结构量化 |
3.5 沥青胶浆基本性能与微细观性能相关性分析 |
3.5.1 细观评价指标与基本性能指标相关性分析 |
3.5.2 微观评价指标与细观评价指标相关性分析 |
3.5.3 沥青胶浆基本指标与微细观指标的灰关联熵分析 |
3.6 沥青胶浆盐蚀干湿-冻融老化机理探究 |
3.7 本章小结 |
4 沥青胶浆的剪切流变与疲劳特性分析 |
4.1 试验原理与步骤 |
4.1.1 工作原理 |
4.1.2 试验步骤 |
4.2 温度依赖性分析 |
4.2.1 复数模量 |
4.2.2 相位角 |
4.3 高温流变性能分析 |
4.3.1 MSCR试验设计 |
4.3.2 MSCR试验结果分析 |
4.4 中温疲劳性能分析 |
4.4.1 LAS试验方案 |
4.4.2 LAS疲劳特性分析 |
4.5 化学组分对流变特性的影响分析 |
4.5.1 化学组成对沥青胶浆流变性能的影响 |
4.5.2 沥青胶浆流变性能的灰关联熵分析 |
4.6 本章小结 |
5 基于表面自由能理论的沥青胶浆与集料黏附性研究 |
5.1 表面自由能理论相关知识 |
5.1.1 表面自由能定义 |
5.1.2 表面自由能与分子间作用力 |
5.1.3 固-液界面自由能的GvOC计算模型 |
5.1.4 T.Young方程与表面自由能 |
5.1.5 表面自由能与黏附功 |
5.2 基于Wilhelmy吊片法的沥青胶浆表面自由能参数计算 |
5.2.1 试验方案 |
5.2.2 接触角试验结果及分析 |
5.3 基于躺滴法的集料表面自由能参数计算 |
5.3.1 试验方案 |
5.3.2 集料接触角试验结果及表面能参数计算 |
5.4 基于黏聚和黏附破坏模型的水稳定性评价 |
5.4.1 评价指标 |
5.4.2 内聚功、黏附功、剥落功计算 |
5.4.3 水稳定性指标计算 |
5.5 本章小结 |
6 沥青混合料水损伤特性研究 |
6.1 沥青混合料水损伤细观分析 |
6.1.1 CT扫描技术简介 |
6.1.2 数字图像处理与分析 |
6.1.3 CT扫描试验方案 |
6.1.4 细观评价指标 |
6.1.5 盐蚀干湿-冻融循环过程中沥青混合料的空间分布特性 |
6.2 沥青混合料盐蚀干湿-冻融循环水损伤的宏观分析 |
6.2.1 宏观评价指标 |
6.2.2 试验结果分析 |
6.3 盐蚀干湿-冻融循环对沥青混合料疲劳性能影响 |
6.3.1 沥青混合料疲劳试验方案 |
6.3.2 试验结果分析 |
6.4 水稳定性宏观表征指标与其它指标相关性分析 |
6.4.1 水稳定性宏观表征指标与DSR表征指标相关性分析 |
6.4.2 水稳定性宏观表征指标与化学指标相关性分析 |
6.4.3 水稳定性宏观表征与表面能指标相关性分析 |
6.5 沥青混合料盐蚀干湿-冻融循环水损伤机理分析 |
6.5.1 盐溶液的冻结特性 |
6.5.2 盐蚀干湿-冻融作用对沥青混合料的水损伤机理分析 |
6.5.3 南方滨海盐环境养护建议 |
6.6 本章小结 |
7 结论及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
附录A 不同试验工况下沥青胶浆的灰关联熵分析步骤 |
附录B 不同试验工况下沥青胶浆接触角试验数据汇总 |
作者筒历及在学期间所取得的科研成果 |
作者简介 |
教育经历 |
攻博期间发表的学术论文 |
攻博期间参与的科研项目 |
(8)CSW-聚酯纤维复合改性沥青及沥青混合料性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 纤维改善沥青路面材料性能机理 |
1.2.2 CSW改性沥青路面材料的研究现状 |
1.2.3 聚酯纤维改性沥青路面材料的研究现状 |
1.2.4 混杂纤维改性沥青路面材料的研究现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 CSW-聚酯纤维复合改性沥青胶浆性能研究 |
2.1 原材料基本性能 |
2.1.1 基质沥青 |
2.1.2 CSW |
2.1.3 聚酯纤维 |
2.2 复合改性沥青胶浆制备 |
2.2.1 制备工艺 |
2.2.2 组成设计 |
2.3 复合改性沥青胶浆常规性能研究 |
2.3.1 锥入度试验结果与分析 |
2.3.2 T800分析 |
2.3.3 锥剪试验结果与分析 |
2.3.4 表观黏度试验结果与分析 |
2.4 复合改性沥青胶浆低温性能研究 |
2.4.1 测力延度试验结果与分析 |
2.4.2 BBR试验结果与分析 |
2.5 复合改性沥青胶浆高温流变性能研究 |
2.5.1 DSR试验结果 |
2.5.2 G*、δ分析 |
2.5.3 lglg G*-lg T分析 |
2.5.4 G*/sinδ分析 |
2.5.5 失效温度分析 |
2.6 复合改性沥青胶浆黏温性能研究 |
2.6.1 黏温指数分析 |
2.6.2 黏流活化能分析 |
2.6.3 温敏指标比较 |
2.7 复合改性沥青胶浆的性能显着性分析 |
2.8 复合改性沥青胶浆微观作用机理分析 |
2.8.1 SEM试验结果与分析 |
2.8.2 ATR-FTIR试验结果与分析 |
2.8.3 XRD试验结果与分析 |
2.9 本章小结 |
第三章 基于CSW-聚酯纤维分散性的复合改性沥青混合料生产工艺优化 |
3.1 试验方案 |
3.1.1 集料性能 |
3.1.2 基质沥青混合料配合比设计 |
3.1.3 分散性试验设计 |
3.1.4 试验方法 |
3.2 基于CSW分散性的改性沥青混合料生产工艺优化 |
3.2.1 CSW添加顺序对改性沥青混合料的性能影响 |
3.2.2 CSW掺量对改性沥青混合料的性能影响 |
3.2.3 生产温度对CSW改性沥青混合料的性能影响 |
3.2.4 不同工况下CSW分散特征参数 |
3.2.5 CSW分散特征参数与改性沥青混合料性能关系 |
3.3 基于聚酯纤维分散性的改性沥青混合料生产工艺优化 |
3.3.1 聚酯纤维分散性结果 |
3.3.2 聚酯纤维添加顺序对改性沥青混合料的性能影响 |
3.3.3 聚酯纤维掺量对改性沥青混合料的性能影响 |
3.3.4 生产温度对聚酯纤维改性沥青混合料的性能影响 |
3.3.5 聚酯纤维分散系数与改性沥青混合料性能关系 |
3.4 基于CSW-聚酯纤维分散性的复合改性沥青混合料生产工艺优化 |
3.4.1 不同试验工况对复合改性沥青混合料的性能影响 |
3.4.2 不同试验工况下CSW和聚酯纤维分散性结果 |
3.4.3 CSW-聚酯纤维分散特征参数与复合改性沥青混合料性能关系 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于CCD设计的CSW-聚酯纤维复合改性沥青混合料配合比优化 |
4.1 响应曲面设计原理与方法 |
4.2 CCD设计优化复合改性沥青混合料配合比 |
4.2.1 影响因素及水平 |
4.2.2 CCD设计结果 |
4.2.3 响应指标适用模型选择 |
4.2.4 响应指标ANOVA分析 |
4.2.5 响应模型建立与分析 |
4.3 各变量响应曲面分析 |
4.4 响应方程优化解与试验验证 |
4.4.1 响应方程优化解 |
4.4.2 预测值验证 |
4.5 本章小结 |
第五章 CSW-聚酯纤维复合改性沥青混合料路用性能研究 |
5.1 不同类型沥青混合料的最佳配合比 |
5.2 灰色关联分析 |
5.3 复合改性沥青混合料高温稳定性研究 |
5.3.1 高温稳定性分析 |
5.3.2 高温稳定性评价指标灰关联分析 |
5.4 复合改性沥青混合料水稳定性研究 |
5.4.1 常规水稳定性分析 |
5.4.2 冻融循环作用对水稳定性影响分析 |
5.4.3 冻融循环作用下水稳定性衰变规律分析 |
5.5 复合改性沥青混合料低温抗裂性研究 |
5.5.1 间接拉伸试验结果与分析 |
5.5.2 小梁弯曲试验结果与分析 |
5.5.3 SCB试验结果与分析 |
5.5.4 低温抗裂性评价指标灰关联分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 CSW-聚酯纤维复合改性沥青混合料增韧行为试验研究 |
6.1 基于断裂力学的低温开裂评判方法 |
6.2 试验评价指标 |
6.2.1 预开口试件制备 |
6.2.2 常规评价指标 |
6.2.3 应力强度因子 |
6.2.4 J积分断裂韧度 |
6.3 预开口小梁弯曲试验结果与分析 |
6.3.1 开口特征对低温性能常规指标影响 |
6.3.2 开口深度对KI影响 |
6.3.3 不同沥青混合料的JIC分析 |
6.3.4 不同开口特征小梁试件裂纹扩展路径分析 |
6.4 预开口SCB试验结果与分析 |
6.4.1 开口深度对低温性能常规指标影响 |
6.4.2 开口深度对KI影响 |
6.4.3 不同沥青混合料的JIC分析 |
6.4.4 不同开口特征半圆试件裂纹扩展路径分析 |
6.5 预开口试验的断裂韧度指标相关性分析 |
6.6 本章小结 |
结论与展望 |
主要结论 |
创新点 |
进一步研究建议 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(9)沥青胶浆力学性能的细观特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 矿粉性能和掺量对沥青胶浆的影响研究现状 |
1.2.2 结构沥青与自由沥青对沥青胶浆性能的影响研究现状 |
1.2.3 沥青材料的数值模拟研究现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 本章小结 |
第二章 实验材料特性和矿粉的细观特征研究 |
2.1 实验材料的基本性能参数 |
2.1.1 基质沥青的基本性能参数 |
2.1.2 矿粉的基本性能参数 |
2.2 矿粉的微观结构的测定 |
2.2.1 BT-1600 颗粒图像分析系统的测试原理 |
2.2.2 BT-1600 颗粒图像分析系统的测试方法 |
2.2.3 BT-1600 颗粒图像分析系统的测试结果 |
2.3 矿粉的Rigden孔隙率的测试 |
2.3.1 Rigden孔隙率的测试方法 |
2.3.2 Rigden孔隙率的测试结果 |
2.4 本章小结 |
第三章 沥青胶浆的低温性能测试和评价 |
3.1 实验方法的选取 |
3.2 沥青胶浆小梁弯曲试件的制备 |
3.3 沥青胶浆小梁弯曲实验的测试 |
3.4 沥青胶浆小梁弯曲实验结果 |
3.5 本章小结 |
第四章 沥青胶浆低温弯曲试验的离散元模拟和分析 |
4.1 离散元方法的介绍 |
4.2 沥青胶浆小梁弯曲试验的PFC模拟概述 |
4.2.1 沥青胶浆小梁弯曲试件的结构特点 |
4.2.2 沥青胶浆小梁弯曲试验模型的参数确定 |
4.3 沥青胶浆小梁弯曲试验的模拟结果的输出和分析 |
4.3.1 沥青胶浆小梁弯曲试验的模拟结果的输出 |
4.3.2 沥青胶浆小梁弯曲试验的模拟结果的结果分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结构沥青与自由沥青的强度和变形性能分析 |
5.1 结构沥青和自由沥青强度和变形的计算方法 |
5.2 结构沥青和自由沥青强度的计算结果 |
5.3 结构沥青和自由沥青应变性能的计算结果 |
5.4 沥青胶浆中最佳粉胶比的选取 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论和主要成果 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及在研究生期间取得的成果 |
致谢 |
(10)沥青-填料交互作用效应与沥青胶浆性能预估研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 沥青胶浆流变性能研究现状 |
1.2.2 沥青胶浆疲劳性能研究现状 |
1.2.3 沥青胶浆性能预估研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 沥青胶浆动态流变特性 |
2.1 试验材料与试验设计 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验设计 |
2.2 沥青胶浆线性黏弹性应变加载区间确定 |
2.2.1 黏弹性材料线黏弹性工作区间定义 |
2.2.2 加载频率对沥青胶浆线性黏弹性极限应变的影响 |
2.2.3 材料组成对沥青胶浆线性黏弹性极限应变的影响 |
2.2.4 胶浆与沥青线性黏弹性极限应变比较 |
2.2.5 沥青及胶浆线性黏弹性测试加载应变确定 |
2.3 沥青胶浆相稳定性分析 |
2.3.1 沥青胶浆相稳定性分析方法 |
2.3.2 沥青结合料对胶浆相稳定性的影响 |
2.3.3 填料体积分数对沥青胶浆相稳定性的影响 |
2.3.4 填料类型对沥青胶浆相稳定性的影响 |
2.4 沥青胶浆黏弹性主曲线拟合模型 |
2.4.1 沥青胶浆复数模量主曲线构建 |
2.4.2 沥青胶浆复数模量主曲线拟合模型 |
2.4.3 沥青胶浆复数剪切模量主曲线拟合模型可靠性分析 |
2.4.5 复数剪切模量主曲线拟合模型优选 |
2.5 本章小结 |
第三章 沥青与填料间交互作用评价指标 |
3.1 沥青与填料交互作用评价方法 |
3.1.1 基于复数剪切模量的沥青-填料交互作用评价指标 |
3.1.2 基于黏度的沥青-填料交互作用评价指标 |
3.1.3 基于相位角的沥青-填料交互作用评价指标 |
3.2 试验设计与评价指标计算 |
3.2.1 试验设计 |
3.2.2 评价指标计算方法 |
3.3 沥青与填料交互作用影响因素分析 |
3.3.1 沥青对沥青-矿粉交互作用的影响 |
3.3.2 填料对沥青-矿粉交互作用的影响 |
3.3.3 填料体积分数对沥青-填料交互作用的影响 |
3.3.4 沥青-填料交互作用评价指标优选 |
3.4 沥青胶浆中填料关键体积分数的确定 |
3.4.1 沥青胶浆的填料关键体积分数 |
3.4.2 基于复数模量的填料关键体积分数 |
3.4.3 基于蠕变柔量的填料关键体积分数 |
3.4.4 填料关键体积分数与沥青-填料交互作用相关性分析 |
3.5 沥青化学组成与沥青-填料交互作用相关性 |
3.5.1 沥青结合料红外光谱分析 |
3.5.2 灰色关联度计算 |
3.5.3 原材料性能与沥青-填料交互作用相关性 |
3.6 本章小结 |
第四章 沥青胶浆动态力学特性预估模型 |
4.1 胶浆性能预测模型 |
4.1.1 微观力学模型黏弹性理论基础 |
4.1.2 广义自恰模型 |
4.1.3 四相广义自恰模型 |
4.1.4 粒子干涉模型 |
4.2 微观力学模型预测结果分析 |
4.2.1 胶浆主曲线拟合及预估误差计算 |
4.2.2 微观力学模型预测结果分析 |
4.2.3 基于预测结果的微观力学模型评价 |
4.3 改进的广义自洽模型 |
4.3.1 基于沥青—胶浆交互作用的广义自洽模型 |
4.3.2 改进的广义自洽模型预测结果分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于黏弹性损伤理论的沥青胶浆疲劳预估 |
5.1 胶浆疲劳测试方法与试验设计 |
5.2 线黏弹性力学损伤模型 |
5.2.1 线性黏弹性力学损伤模型 |
5.2.2 简化黏弹性连续介质损伤模型 |
5.2.3 沥青材料疲劳寿命预估模型 |
5.3 沥青胶浆疲劳性能预估 |
5.3.1 材料完整性系数C*与强度损伤演化变量S(t)关系分析 |
5.3.2 基于虚应变能的沥青胶浆破坏准则 |
5.3.3 沥青胶浆疲劳特性影响因素分析 |
5.4 沥青胶浆特性与沥青-填料交互作用的相关性 |
5.5 本章小结 |
第六章 胶浆对沥青混合料动态流变性能的影响 |
6.1 试验材料与试验方案 |
6.1.1 沥青混合料级配设计方法 |
6.1.2 原材料性能测试结果 |
6.1.3 沥青混合料级配 |
6.1.4 旋转压实成型沥青混合料 |
6.2 沥青混合料动态黏弹性分析 |
6.2.1 沥青混合料动态模量测试 |
6.2.2 沥青混合料动态力学特性主曲线拟合 |
6.3 沥青胶浆对混合料动态力学特性的影响 |
6.3.1 填料体积分数对混合料动态力学特性的影响 |
6.3.2 填料类型对混合料动态力学特性的影响 |
6.3.3 沥青结合料对混合料动态力学特性的影响 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
主要结论 |
创新点 |
研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
四、矿粉活化改善沥青胶浆性能的研究(论文参考文献)
- [1]沥青混合料水分扩散行为及多尺度损伤特性[D]. 刘志杨. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [2]粉胶比对沥青胶浆高低温性能的影响[J]. 许新权,唐胜刚,杨军. 长安大学学报(自然科学版), 2020(04)
- [3]机制砂石粉SMA-13混合料研究[D]. 王祎沛. 河南大学, 2020(02)
- [4]水分对不同填料沥青胶浆力学性能的影响分析[D]. 徐沛垚. 武汉工程大学, 2020(01)
- [5]电磁感应加热沥青混凝土梯度愈合与老化特性研究[D]. 李贺川. 武汉理工大学, 2020(01)
- [6]紫外光照下的沥青胶浆材料性能评价[J]. 谢祥兵,李广慧,李晗,童申家,耿九光. 公路交通科技, 2020(04)
- [7]南方滨海多因素环境沥青混合料水损伤机理研究[D]. 张勤玲. 浙江大学, 2020(01)
- [8]CSW-聚酯纤维复合改性沥青及沥青混合料性能研究[D]. 凡涛涛. 长安大学, 2020(06)
- [9]沥青胶浆力学性能的细观特性研究[D]. 李瑞明. 吉林大学, 2020(08)
- [10]沥青-填料交互作用效应与沥青胶浆性能预估研究[D]. 马晓燕. 长安大学, 2019(07)