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伊朗岩沥青改性沥青的微观特性及性能被引量：9: 2021年; 以伊朗岩沥青(IRA)为改性剂,制备了IRA掺量为5%~20%的IRA改性沥青(IRAMA),分析了IRA、IRAMA的微观特性,测试了IRAMA的路用性能,研究了IRAMA的流变性能.结果表明:IRA表面的极性基团使其具有极强的吸附力和稳定的化学性质,IRA与基质沥青的反应属于物理共混;随着IRA掺量的增大,循环荷载作用下IRAMA的弹性响应越好,高温条件下其抗永久变形能力越强;IRA的掺入提高了沥青的高温性能.; 金鑫郭乃胜孙思威宋承哲尤占平; 关键词：热性能流变性能

基于劲度模量分析的橡胶沥青混合料疲劳寿命研究被引量：17: 2020年; 为了准确地预测橡胶沥青混合料的疲劳寿命(Nf),分析Nf与劲度模量衰减量(SMD)、劲度模量衰减量相对变化率(SMDR)的相关性,根据累积劲度模量衰减量相对变化率(CSMDR)分别建立了其与疲劳荷载次数的函数关系式和损伤模型,基于SMDR与损伤演化速率的相关性分析建立了疲劳方程。结果表明:应用SMD不能很好地预测Nf,SMDR表征了产生损伤变形的劲度模量衰减量占总衰减量的比例,可用于损伤演化分析和Nf预测;建立的函数关系式和损伤模型能分别准确地刻画CSMDR的变化特征和非线性损伤演化规律;建立的疲劳方程能准确地预测橡胶沥青混合料的Nf。; 房辰泽郭乃胜孙雅珍王金昌; 关键词：道路工程橡胶沥青混合料劲度模量

几种改性沥青疲劳破坏评价指标及性能研究被引量：18: 2020年; 为研究改性沥青的疲劳破坏演化规律,采用动态剪切流变仪(Dynamic Shear Rheometer,DSR),对岩沥青/SBS复合改性沥青(RA/SBS)、岩沥青/胶粉复合改性沥青(RA/CR)、岩沥青改性沥青(RA)和SBS改性沥青(SBS)进行温度扫描试验和考虑荷载控制模式(应力/应变)的时间扫描试验。基于表象法和耗散能理论,获得多种物理指标随荷载作用次数(N)的变化曲线;通过分析曲线变化规律系统地研究本研究改性沥青的疲劳行为,确定多种疲劳破坏指标(G^*sinδ、TF、Nf50、Nfm、Nm、N2和Np20),并将其应用于改性沥青的疲劳性能评价与寿命评估;全面分析和客观评价不同疲劳破坏指标的评价效果,确定适用于本研究改性沥青的疲劳失效判定标准。研究结果表明:不同疲劳破坏指标对本研究改性沥青的疲劳性能评价效果存在显著差异,疲劳寿命依赖于时间扫描试验的荷载控制模式;同一种加载模式下,应用多种疲劳破坏判定指标对改性沥青进行疲劳寿命排序的结果具有一致性,添加5%岩沥青和2%SBS的RA/SBS是应力控制模式下的最佳抗疲劳性能掺配;添加5%岩沥青和18%胶粉的RA/CR是应变控制模式下的最佳抗疲劳性能掺配;增加RA/CR中的胶粉掺量,降低岩沥青掺量,可显著改善复合改性沥青的疲劳性能。通过疲劳破坏指标的几何位置判定可知,Nf50和Nfm贴近于改性沥青的完全疲劳破坏状态,可将其作为本研究改性沥青的疲劳破坏判定标准。; 王淋郭乃胜温彦凯李薇尤占平; 关键词：动态剪切流变仪加载模式

NOMMT/SBS复合改性沥青流变性能被引量：4: 2018年; 为了研究纳米有机蒙脱土(NOMMT)与SBS两种改性剂对沥青流变性能的影响,采用熔融插层复合法,将改性剂与基质沥青熔融共混,制备了6种不同NOMMT、SBS改性剂掺量的NOMMT/SBS复合改性沥青.通过动态剪切流变(DSR)与弯曲梁流变(BBR)试验,分析不同的温度、NOMMT及SBS掺量和老化条件下的沥青流变性能.结果表明,SBS改性剂对基质沥青的高温稳定性和低温抗裂性具有良好的改善作用,且改善效果与SBS掺量有关;添加NOMMT不仅可有效增强SBS改性沥青的高温稳定性和低温抗裂性,而且显著提高其抗老化性能.此外,在研究的NOMMT和SBS掺量范围内,添加2%NOMMT和3%SBS改性沥青老化前后的高温稳定性和低温抗裂性最好.; 郭乃胜荆华龙刘超赵颖华; 关键词：道路工程 SBS 复合改性沥青流变性能

基于CT技术的沥青混合料均匀性评价方法被引量：28: 2017年; 为了有效地评价沥青混合料的均匀性,基于CT技术识别混合料试件内部结构,并以粗集料、沥青砂浆和空隙各组分的密度和面积为主要特征参数,建立沥青混合料均匀性评价方法,其中给出了单层截面和单一试件的均匀性评价指标(K_d和K_z),选用3种级配类型,每种类型包含4组不同沥青用量制备沥青混合料试件,应用此方法评价了沥青混合料试件的均匀性,检验了沥青混合料试件制作差异,获得了沥青混合料最佳沥青用量,以及判定了沥青混合料内部结构均匀性薄弱位置。结果表明:均匀性评价方法可以评价单一或一组沥青混合料试件的内部结构均匀性;检验具有相同成型方法、相同配比的一组沥青混合料试件的制作差异,并且劈裂试验结果进一步证明了其在实际应用中的可靠性较好;利用均匀性评价指标K_z分析获得各种类型(AC,SMA和OGFC)沥青混合料内部结构均匀性处于最佳状态所对应的沥青用量与马歇尔试验获得的最佳沥青用量差值分别为0.07%、0.1%和0.55%,这为通过马歇尔方法确定的沥青混合料最佳沥青用量提供了参考;基于沥青混合料试件所有分析单层截面K_d的最大值与均值的差值可以判定试件内部结构均匀性薄弱的位置。; 郭乃胜尤占平谭忆秋赵颖华荆华龙; 关键词：道路工程沥青混合料 CT 均匀性

考虑胶浆黏附性的泡沫沥青冷再生混合料性能被引量：5: 2020年; 采用正交设计方法,研究了粉胶比、沥青老化程度及老化沥青黏附试验温度3个因素对泡沫沥青胶浆与老化沥青间黏附特性的影响.利用自研测试设备,获取了泡沫沥青胶浆与老化沥青间的黏附强度,通过极差分析及方差分析,得到3个因素的影响程度及每个因素下的最优水平;结合泡沫沥青冷再生混合料(CRMFA)干/湿劈裂强度试验,确定了泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比.在此基础上,设计了3种拌和工艺.采用冻融劈裂(ITS)试验、车辙试验及无侧限抗压强度试验,分析了拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能的影响.结果表明:粉胶比对泡沫沥青胶浆的黏附特性影响最大,老化沥青黏附试验温度次之,沥青老化程度的影响最小;泡沫沥青胶浆与老化沥青黏附强度最优水平为粉胶比2∶1+沥青老化程度(85min RTFOT+10h PAV)+老化沥青黏附试验温度50℃;泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比为2∶1;拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能具有显著影响,将粗集料及沥青路面铣刨回收的旧料(RAP)与1/2的泡沫沥青拌和,依次加入细集料、矿粉及水泥,再喷入剩余1/2的泡沫沥青,拌和制备得到的混合料路用性能最优.; 温彦凯郭乃胜王淋顾威谭忆秋; 关键词：泡沫沥青冷再生拌和工艺

超硬质沥青改性结合料流变性能分析被引量：5: 2020年; 为研究超硬质沥青(super hard asphalt,SHA)对超硬质沥青结合料的高、低温流变的影响效果,采用SHA作为改性剂对AH-90道路石油沥青进行改性,制备了不同质量分数(5%、6%、7%和8%)的SHA改性结合料,并进行动态剪切流变试验、多应力蠕变恢复试验及小梁弯曲蠕变试验.试验结果表明:其适用于时温等效原理;SHA的掺入会有效提高沥青结合料的车辙因子G*/sinδ,沥青混合料的高温性能得到明显改善;随着SHA掺量的增加,沥青结合料的平均应变恢复率R逐渐升高,不可恢复蠕变柔量Jnr逐渐降低,掺加SHA有利于提高沥青结合料高温抗变形能力与变形恢复能力;随着SHA的掺入,沥青结合料的蠕变劲度S与蠕变劲度变化率m变化幅度不大,对沥青结合料的低温抗裂性能影响不大.SHA改性沥青结合料高温抗车辙性能优异,低温性能相对于基质沥青PG分级保持不变.; 周纯秀王璐张中丽臧志远吴腾飞; 关键词：流变性能动态剪切流变试验

改性沥青疲劳破坏判定指标适用性被引量：8: 2020年; 采用Malvern动态剪切流变仪,在应力/应变2种荷载控制模式下对90#基质沥青、SBS改性沥青、岩沥青改性沥青、胶粉改性沥青、岩沥青/SBS复合改性沥青和岩沥青/胶粉复合改性沥青(RA/CRCMA)进行了时间扫描疲劳试验;采用5种疲劳失效定义方式确定了改性沥青疲劳寿命;使用统计学分析方法评价了改性沥青疲劳破坏判定指标的适用性;采用推荐指标对比分析了改性沥青的疲劳性能。研究结果表明:基于归一化动态模量确定的指标独立于荷载控制模式和沥青种类;基于相位角和累积耗散能比确定的指标显著依赖于改性沥青种类和荷载控制模式,且不具备普适性;基于耗散能变化率确定的指标仅适用于应力控制模式的疲劳寿命判断;基于简化耗散能变化率确定的指标受沥青种类影响较小,对本研究所有试验沥青均具有较好的疲劳寿命评价效果;归一化动态模量和简化耗散能变化率确定的指标在应力/应变控制模式下的相关系数高达0.94,平均绝对误差低于20%,展现出了较好的相关性及等效的疲劳寿命排序结果,由于其计算简单,定义明确,因此,推荐其作为时间扫描疲劳试验中检测沥青疲劳失效的判定标准;采用推荐指标对本研究试验沥青的疲劳寿命排序可知,添加18%胶粉和5%岩沥青的RA/CRCMA在应力/应变2种控制模式下均展现出较优的抗疲劳性能。; 王淋郭乃胜温彦凯侯一烈俞春晖尤占平; 关键词：动态剪切流变仪

考虑均匀性的沥青混合料最佳沥青用量确定方法被引量：6: 2017年; 为了确定沥青混合料中的最佳沥青用量,利用CT技术识别沥青混合料各组分内部结构特征,并以粗集料、沥青砂浆和空隙各组分的密度和面积为主要特征参数,提出了沥青混合料的均匀性评价指标,建立了沥青混合料均匀性评价方法;分析了沥青混合料马歇尔设计方法中的体积设计参数与内部结构各组分特征的关系,考虑了沥青混合料内部结构的均匀性,建立了沥青混合料最佳沥青用量的确定方法,并选用3种沥青混合料(AC-13、AC-16和AC-20)对该方法的有效性进行了验证。分析结果表明:沥青混合料的均匀性评价指标与空隙率具有良好的对应关系,最小均匀性评价指标对应沥青混合料试件内部结构均匀性最佳时的空隙率;基于均匀性评价方法所得的空隙率与密度试验测算空隙率的平均差值为0.28%,并据此计算的间隙率和饱和度与采用马歇尔设计方法得到的间隙率和饱和度的平均值差值分别为0.27%和1.33%,因此,利用考虑均匀性的沥青混合料内部结构各组分体积特征参数可以准确地表征沥青混合料马歇尔设计方法中的体积设计参数;采用最佳沥青用量确定方法与马歇尔设计方法得到的AC-13、AC-16和AC-20三种沥青混合料最佳沥青用量差值分别为0.07%、0.03%和0.05%,这表明了最佳沥青用量确定方法的有效性。; 郭乃胜尤占平谭忆秋赵颖华王聪; 关键词：路面材料沥青混合料计算机断层扫描最佳沥青用量均匀性马歇尔设计方法

基于CT技术和有限元方法的沥青混合料数值蠕变试验研究被引量：4: 2014年; 为弄清二维条件下,均质模型与非均质模型对数值蠕变试验结果的影响以及数值蠕变试验中最佳试验面的选取问题,基于X-ray CT技术和数字图像处理技术,采用Burgers模型表征沥青砂浆和沥青混合料的黏弹性,并利用有限元方法建立二维数值模型研究上述两种模型的蠕变试验特性,通过建立三个沿试件高度方向截面的数值模型分析最佳试验面的位置.结果表明,与均质模型相比,非均质模型数值试验的蠕变变形曲线与室内试验结果吻合度较高,沿试件高度方向不同截面的数值模型的蠕变变形曲线变化基本相同,且非均质模型可以显示试件内部各组分相的复杂应力分布状态.以上结果表明,非均质蠕变模型可以更准确地模拟室内蠕变试验,且沿试件高度方向的任意截面均可作为最佳试验面.; 王聪郭乃胜赵颖华谭忆秋; 关键词：沥青混合料蠕变 X-RAY 有限元方法数字图像

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国家自然科学基金(51308084)

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