SBS/橡胶粉复合改性生物沥青高温性能研究

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为了提升生物沥青的高温性能,采用SBS/橡胶粉复合改性生物沥青,利用布什黏度、温度扫描、多重应力重复蠕变(MSCR)试验,研究了SBS、橡胶粉、SBS/橡胶粉复合对生物沥青高温流变性能的影响;以车辙因子、恢复率、不可恢复蠕变柔量为评价指标,对比分析了单独掺入SBS、单独掺入橡胶粉、同时掺加SBS和橡胶粉对生物沥青高温性能的改善效果.结果 表明:单独掺入SBS或橡胶粉对生物沥青高温性能有明显提升效果;当同时掺入SBS和橡胶粉时,生物沥青的高温性能相比单掺等量的SBS、橡胶粉提升更加明显.一方面,SBS与橡胶粉两者的复合可以使生物沥青高温性能大幅度提升,甚至超过基质沥青;另一方面,橡胶粉的加入可以减少SBS的掺量,既处理了废旧轮胎,又节省了经济成本,为生物沥青广泛应用于路面材料提供了有效途径.
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基于早强型ES和高强型HS两种特征浆料的半柔性路面材料,与AC型沥青混合料对比分析,采用车辙试验、小梁弯曲试验、抗水损害试验、半圆弯曲(SCB)试验对不同路面材料路用性能进行测试.结果 表明:半柔性路面材料动稳定度为AC型沥青混合料的9.9~14倍,抗水损害性能明显优于AC型沥青混合料;但-10℃低温小梁试验表明,AC型普通沥青混合料最大弯拉应变大于半柔性材料试件尺寸,影响半柔性材料的断裂方式.结合SCB试验结果可知,ES型半柔性材料比HS型具有更好的抗弯拉性能.
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以有限元方法为核心,对公路低改高工程中拱涵接长差异沉降特性、新旧拱涵的自身稳定性以及新旧路堤之间的差异沉降进行研究.研究结果表明:影响新旧路基以及新旧结构物沉降因素的大小关系为:路基自重>湿度场变化>行车荷载;过渡段越长,最大应力越小、沉降越小;拱圈跨径越小,新旧拱涵整体沉降量越小;涵台净高越大,新旧拱涵整体沉降量越大.
为研究灌入式复合路面沥青-砂浆界面微观尺度下物理力学表征,使用原子力显微镜的PF-QNM模块研究了沥青及沥青-砂浆界面的微观形态特征,并使用分析软件对其杨氏模量、黏附力、耗散能进行了量化分析.对沥青接触面以及沥青-砂浆界面进行了测试,发现PF-QNM模式下沥青表面模量变化幅度较大;测得改性沥青表面模量为74.74 MPa,标准硅探针测得黏附力1.45 kN,耗散能0.55 keV;测得改性沥青-砂浆界面过渡区为21 μm,过渡区模量呈现对数型曲线变化.
将旧路面回收的重交铣刨料筛分为4档规格,优选出高性能乳化沥青,开发出新型的乳化沥青冷再生混合料工程级配范围.结合双级配设计理念,开展了3组不同级配的冷再生混合料力学性能与路用性能对比研究.试验结果表明3组冷再生混合料性能优异,各项性能指标均远超设计要求,且级配设计以4.75 mm筛孔通过率为34.5%时,混合料综合性能最佳.依托某旧路改造工程,引进了一种新型的含有双向复合振动拌和系统的双层多步拌和设备,实现乳化沥青厂拌冷再生混合料分步、振动、预拌和生产,使混合料在生产过程中拌和高效、混合均匀、质量稳定,并
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为研究长期车辆荷载作用下软基路堤的沉降趋势,提出一种PSO改进的LSS-VM预测模型.首先建立软基路堤的FEM模型,使用数值计算结果作为数据样本进行学习训练,并与神经网络和双曲线模型的沉降预测值对比.结果 表明:3种预测模型中PSO-LSSVM模型的泛化能力最突出,沉降预测相对误差控制在2%以内;长期车辆荷载作用下软基路堤高低两侧会出现不均匀沉降差,低坡侧路基沉降值略大于高坡侧.
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