材料期刊网

活化煤矸石改性沥青胶浆流变性能实验研究?

杨晓凯 , 熊锐 , 范天奇 , 杨涛 , 盛燕萍

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.12.029

煤矸石是我国目前排放量最大的工业固体废弃物之一，以粉体煤矸石为填料对沥青进行改性在国内外鲜有研究涉及。采用锥入度实验、动态剪切流变实验(DSR)和弯曲梁流变实验(BBR)，研究了不同粉胶比条件下活化煤矸石改性沥青胶浆的剪切强度及高、低温流变性能变化规律，并与矿粉改性沥青胶浆进行对比；在此基础上，初探了活化煤矸石改性沥青胶浆作用机理。结果表明，采用活化煤矸石替代矿粉后，沥青胶浆的抗剪强度和高温性能大幅提高，低温性能则基本相当。研究成果为活化煤矸石替代矿粉作为沥青混合料填料的可行性提供了依据。

关键词: 道路工程 , 活化煤矸石 , 沥青胶浆 , 剪切强度 , 流变性能

Dynamic Mechanical Characterizations and Road Performances of Flame Retardant Asphalt Mortars and Concretes

QIN Xiantao , ZHU Siyue , LI Zuzhong , CHEN Shuanfa

武汉理工大学学报-材料科学版(英文版) doi:10.1007/s11595-015-1269-4

关键词:

盐冻循环条件下SBS改性沥青砂浆的力学性能分析?

韩吉伟 , 崔亚楠 , 王乐 , 李震 , 张淑艳

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.12.029

在寒冷地区，冬季路面极易出现积雪结冰现象，常使用融雪盐对路面进行融雪除冰，融雪盐的使用会对沥青混合料产生侵蚀。沥青砂浆作为沥青混凝土材料的重要组成部分，在力学性能方面发挥了极其重要的作用。对 SBS 改性沥青盐冻循环前后的三大指标(针入度、软化点和延度)进行了测试，对经历不同盐冻循环的沥青砂浆试件进行单轴压缩蠕变实验，并通过扫描电镜(SEM)研究其微观结构的变化。结果表明，冻融循环和荷载应力会造成沥青砂浆力学性能的下降，因此在昼夜温差较大的北方寒冷地区的冬季应尽量限制重载车辆的通行量以及融雪盐的用量，以减少对路面结构的损坏。

关键词: 沥青砂浆 , 盐冻循环 , 劲度模量 , 细观结构

不同沥青基材料砂浆抗剪力学性能分析

牛冬瑜 , 漆祥 , 韩森 , 徐鸥明 , 孙培

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.14.033

为了量化分析沥青混合料中不同沥青基材料砂浆抗剪力学性能的优劣,使其结果作为判断沥青砂浆影响混合料路用性能的依据,以剪切试验为基础,分析了常规条件与冻融条件下,橡胶沥青砂浆、70#沥青砂浆及其加入外掺剂砂浆的应力响应规律,提出了定量分析砂浆抗剪性能的指标,对4种砂浆的抗剪力学性能进行了对比分析.研究结果表明:常规条件下,70#沥青砂浆的黏聚强度c与内摩擦角(φ)分别为橡胶沥青砂浆的77％和76％,加入外掺剂橡胶沥青砂浆的黏聚强度c与内摩擦角(φ)分别为未加外掺剂橡胶沥青砂浆的1.41倍和1.29倍,由此可知,使用橡胶沥青与加入外掺剂,不仅能够提高砂浆的强度,而且可以改善砂浆的抗剪力学性能;冻融条件下,70#沥青砂浆的黏聚强度c与内摩擦角(φ)分别为橡胶沥青砂浆的64％和61％,加入外掺剂70#沥青砂浆的黏聚强度c与内摩擦角(φ)分别为未加外掺剂70#沥青砂浆的1.18倍和1.46倍,由此可知,使用橡胶沥青与加入外掺剂能够改善砂浆的水稳定性,减少冻融损伤,确保冻融后砂浆的抗剪切力学性能.

关键词: 沥青砂浆 , 剪切试验 , 力学响应 , 抗剪强度 , 冻融条件

活化煤矸石改性沥青胶浆粉胶比确定及粘温特性研究

熊锐 , 杨晓凯 , 杨发 , 刘子铭 , 王小雯 , 陈华鑫

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.02.026

煤矸石是我国目前排放量最大的工业固体废弃物之一,但鲜见其活化以改善沥青性能的研究成果.采用动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)和布氏粘度仪(BV)对活化煤矸石改性沥青胶浆的流变特性进行测试,分析了重复蠕变劲度的粘性部分Eμ和蠕变劲度模量S与粉胶比之间的关系,通过流变学手段及双直线简化模型,得到活化煤矸石改性沥青胶浆的合理粉胶比范围及最佳粉胶比;借助扫描电镜(SEM)和红外光谱试验仪(IR)对其作用机理进行分析.研究结果表明,确定出的活化煤矸石改性沥青胶浆粉胶比能较好地平衡沥青胶浆的高低温性能;活化煤矸石可有效改善沥青胶浆的温度敏感性,其改性沥青胶浆粘温特性的效果较矿粉更为显著;平均粒径小、比表面积大及表面多孔层状结构是主要原因.研究成果为拓宽固体废弃物煤矸石在沥青路面工程中的资源化利用途径提供了依据.

关键词: 道路工程 , 活化煤矸石 , 沥青胶浆 , 粉胶比 , 粘温特性

沥青及沥青砂浆盐冻性能的灰色关联熵分析

韩吉伟 , 崔亚楠 , 王乐 , 张淑艳 , 李震

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.03.026

盐冻循环极易引起沥青路面出现早期破坏,影响行车质量,导致路面使用寿命降低.对基质沥青、SBS改性沥青和胶粉改性沥青盐冻循环前后的3个基本指标(针入度指数、当量软化点和延度)进行了测试;对经历不同盐冻循环的基质沥青砂浆、SBS改性沥青砂浆和胶粉改性沥青砂浆试件进行单轴压缩蠕变试验;采用灰色关联熵分析法对盐冻融循环前后影响沥青及沥青砂浆性能的各因素进行了分析.结果表明,盐冻循环各因素对沥青的基本指标有一定影响,但是沥青自身基本指标对沥青使用性能影响更大;盐冻循环对沥青砂浆的力学性能影响明显,其中融雪剂溶液浓度对沥青砂浆力学性能影响最大;因此,在昼夜温差大或者北方寒冷地区修建道路时,要严格控制沥青基本指标和融雪剂的使用量以减少对路面结构的损坏.

关键词: 沥青 , 沥青砂浆 , 盐冻循环 , 单轴压缩蠕变试验 , 灰色关联熵分析法