王岚
,
胡江三
,
陈刚
,
贾永杰
,
王宇
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.04.017
为评价不同改性沥青(SBS 改性沥青(SMA)、橡胶粉改性沥青(RPMA)、复合改性沥青(CMA))老化前后的温度敏感性,利用动态剪切流变仪对以上3种改性沥青老化前后的试样进行动态剪切流变实验,并取老化前后温度扫描数据利用粘温指数VTS 的不同算法在不同温标下对改性沥青的粘度-温度曲线进行拟合,针对不同沥青从线性相关系数的角度分析了各自最适用的温标及算法；在适用的温标下利用粘温指数 VTS 评价了不同改性沥青老化前后的温度敏感性,并利用电子显微镜扫描实验,从沥青的微观结构特征分析了不同改性沥青温度敏感性存在差异的原因。结果表明,在开式温标及兰金式温标下拟合出的 VTS 可以更好地评价不同改性沥青的温度敏感性；组分及蜡含量的变化对改性沥青温度敏感性影响最大,胶体结构与大分子分子量的影响次之；老化作用使改性沥青温度敏感性降低,RPMA 在老化前后温度敏感性最低。
关键词:
改性沥青
,
动态剪切流变实验
,
电镜扫描实验
,
温度敏感性
,
粘温指数
王岚
,
胡江三
,
陈刚
,
弓宁宁
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.03.025
为研究沥青混合料开裂及裂缝发展规律,通过SBS 改性沥青混合料半圆试件三点弯曲实验,基于数字图像相关技术,利用 VIC-3D(video image corre-late,3D)采集系统对试件从加载到破坏全过程进行图像采集,并利用 VIC-3 D 软件计算得到试件在受弯拉过程中三维位移场、应变场的变化及变化速率,分析并得出裂缝出现及发展规律；利用扫描电子显微镜对开裂试件断口进行观察,结合位移场、应变场及其变化速率揭示了试件开裂及裂缝发展的机理。结果表明,利用水平方向应变随时间变化规律可探究裂缝的发展轨迹；沥青混合料的开裂和裂缝发展沿沥青砂浆与粗集料的界面区发生,且趋向于表面情况相对差的集料的界面区；裂缝发展速率与界面区的厚度有关,可根据界面区厚度的代表值预测裂缝发展速率。
关键词:
VIC-3 D技术
,
界面
,
位移场
,
应变场
,
裂缝
王岚
,
贾永杰
,
张大伟
,
胡江三
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151221.001
根据表面能理论，采用接触角测量法测定盐冻循环前后苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、废胎胶粉(CR)和复合胶粉(CCR)3种聚合物改性沥青、石灰岩、玄武岩和花岗岩的表面自由能参数，分别计算出盐冻循环前后沥青-矿料系统的粘附功和剥落功，从而确定盐冻循环对沥青-矿料系统粘附和剥落特性的影响。结果表明：盐冻循环前后，沥青与矿料的粘附过程以及水侵入沥青-矿料界面的剥落过程的比表面自由能变化均为负值，说明沥青与矿料的粘附过程和剥落过程均自发进行；随着盐冻循环次数和盐浓度的增加，沥青-矿料系统粘附功逐渐减小，剥落功逐渐增大，粘附性和抗水损害能力逐渐减弱；当沥青种类相同时，沥青与石灰岩的粘附功最大，剥落功最小，沥青与花岗岩的粘附功最小，剥落功最大；当矿料种类相同时， CCR改性沥青与矿料的粘附功最大，剥落功最小， SBS改性沥青与矿料的粘附功最小，剥落功最大。
关键词:
表面自由能
,
沥青-矿料界面
,
粘附性
,
水损害
,
盐冻循环
王岚
,
贾永杰
,
张大伟
,
胡江三
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160112.007
为分析冻融循环对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)和橡胶粉(CR)改性沥青混合料抗裂性能的影响,首先,分别对盐溶液冻融循环和水溶液冻融循环改性沥青混合料进行了半圆试件弯拉试验,同时采用数字散斑相关法(DSCT)对加载过程试件表面的散斑图像进行处理,提取试件表面随着载荷变化的位移场和应变场信息;然后,通过分析变形场信息确定沥青混合料的抗裂性能,并与断裂韧性试验结果进行对比.结果表明:水平应变较适合用于对沥青混合料的抗裂性能开展特性研究;由水平应变-时间曲线可知,冻融循环后SBS和CR改性沥青混合料的抗裂性能均有所劣化,且盐溶液冻融循环对沥青混合料抗裂性能的影响要大于水溶液冻融循环的;与SBS改性沥青混合料相比,CR改性沥青混合料的抗裂性能较好.所得结论表明DSCT的分析结果与断裂韧性试验的分析结果一致,采用DSCT评价沥青混合料的抗裂性能是可行的.
关键词:
数字散斑相关法
,
半圆试件弯拉试验
,
聚合物改性沥青混合料
,
冻融循环
,
断裂韧性
王岚
,
王宇
,
邢永明
,
胡江三
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.01.008
为探究短期老化作用对橡胶粉(CR)改性沥青性能的影响,针对经旋转薄膜烘箱实验(RTFOT)老化前后的CR改性沥青,进行动态剪切流变实验(DSR)和重复蠕变恢复实验(RCRT)得出相应流变参数,并结合扫描电子显微镜(SEM)从细观的角度观察沥青内部结构变化及其对沥青流变性能的影响.结果表明:老化作用引起沥青组分的变化,使沥青表现出硬化现象;老化作用对CR改性沥青的变形恢复能力和变形影响随温度升高而减小;老化作用和温度的影响大于应力对其影响;随温度的升高,老化作用对CR改性沥青流变性能影响变弱.
关键词:
流变性能
,
动态剪切流变实验
,
重复蠕变恢复实验
,
短期老化
,
变形恢复能力
王岚
,
胡江三
,
陈刚
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.22.026
为研究短期老化作用、温度分别对3种聚合物改性沥青：SBS 改性沥青(SMA)、橡胶粉改性沥青(RPMA)、复合改性沥青(CMA)抗变形能力的影响,利用动态剪切流变仪(DSR)分别对3种沥青原样及旋转薄膜烘箱老化(RTFOT)后的沥青试样进行重复蠕变恢复实验,利用抗变形指数 HL 与蠕变劲度的粘性部分GV 对沥青高温变形性能进行评价；并利用扫描电子显微镜对各沥青试样的微观结构形态进行观察,从微观角度解释不同沥青抗变形能力存在差异的原因。结果表明,GV 与 H L可较好地评价高温下改性沥青的抗变形能力；短期老化作用使基质沥青与改性剂的微观结构发生变化,抗变形性能改变；温度对沥青抗变形能力的影响取决于沥青温度敏感性的强弱,RP-MA在高温状态下表现最好。
关键词:
聚合物改性沥青
,
抗变形性能
,
旋转薄膜烘箱老化
,
温度
