【摘 要】
:
目前的公路发展已进入建养并重的阶段,将养护过程中产生的沥青路面回收料(Reclaimed Materials from Asphalt Pavement,RMAP)用于基层修复重建,可改善再生材料利用率低、造成资源浪费与环境污染的问题。基层的开裂大多因其材料特性引起结构损伤,通过在二次利用RMAP的基础上研究冷再生基层技术来提高冷再生基层的使用寿命,向可持续发展方面的探索成为亟待解决的问题。因此,
论文部分内容阅读
目前的公路发展已进入建养并重的阶段,将养护过程中产生的沥青路面回收料(Reclaimed Materials from Asphalt Pavement,RMAP)用于基层修复重建,可改善再生材料利用率低、造成资源浪费与环境污染的问题。基层的开裂大多因其材料特性引起结构损伤,通过在二次利用RMAP的基础上研究冷再生基层技术来提高冷再生基层的使用寿命,向可持续发展方面的探索成为亟待解决的问题。因此,本文研究了RMAP对水泥冷再生基层力学性能及抗冻性的影响,为基层冷再生技术的推广提供技术支撑。首先,本文对水泥、RMAP和新集料等原材料的基本物理、力学性能指标进行测试,并分析了不同路面层位下RMAP的级配与变异性;其次,测试了冷再生混合料在不同水泥掺量、不同龄期与不同配合比下的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、弯拉强度的力学强度性能指标,对比分析不同路面层位下冷再生混合料的强度、刚度和稳定性等;再次,测试了冷再生混合料的干缩失水率与干缩应变,以此研究冷再生基层的干缩特性;最后,通过冻融循环试验,对冻融后冷再生混合料的力学性能、抗冲刷性能、抗渗性能进行对比分析,并采用超声波无损检测技术分析冷再生混合料随冻融次数增加而引起的冻融劣化。结论如下:(1)原材料的各项基本指标均满足冷再生的要求,相比于新集料,经破碎后RMAP的级配存在一定变异性,且在铣刨深度较浅时回收材料的粒径偏小,当级配不良时添加20%且粒径为10mm—30mm的粗集料可保证冷再生混合料的无侧限抗压强度符合要求。(2)冷再生混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和弯拉强度均随水泥掺量、养生龄期的增加而增加,但随沥青混合料回收料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)含量的增加而不断减小;从无侧限抗压强度和劈裂强度的形成来看,养生28d前的强度值增长迅速,而28d以后强度值增幅逐渐趋于平缓;将基层无机回收料(Reclaimed Aggregate or Reclaimed Inorganic Binder Stabilized Aggregate,RAI)替换为新集料后,冷再生混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和弯拉强度均明显提高,在掺入RAP后增加了再生基层结构的“柔性”,使基层刚度介于柔性材料与半刚性材料之间。(3)冷再生混合料的干缩失水率与干缩应变的变化规律均在初期(7d内)迅速增长,中期(7d—21d)缓慢增长,后期(21d之后)趋于稳定,且干缩应变随失水率的增加而增加,但失水率在3%后失水速度与应变增长速度逐渐变慢;干缩应变与干缩失水率均随水泥掺量、干缩龄期的增加而增加,相比于4%和6%的水泥掺量,5%的水泥掺量在整个干缩龄期内均保持相对较低的干缩失水率和干缩应变;当RAP含量为20%时,冷再生混合料的干缩失水率与干缩应变整体处于最低值,而RAP含量超过25%后的干缩失水率与干缩应变急剧增长。因此,为降低干缩开裂产生的风险,建议掺入的水泥不宜超过5%,RAP含量不宜超过25%。(4)增加龄期和水泥掺量均使冷再生混合料的抗冻性得到提高,但随冻融次数的增加,冻融—冲刷、冻融—渗水下的损伤程度不断加剧;冻融初期波速受水泥掺量影响较大,而后期受RAP掺量影响较大,且冷再生混合料在冻融循环3次和21次时出现较大的冻融损伤使波速显著降低;当RAP含量为25%时冷再生混合料所受的冻融劣化较小,表明25%的RAP可显著改善冷再生混合料的抗冻性。
其他文献
活性钨极氩弧焊(A-TIG)是一种特殊的TIG焊接方法,该方法具有大幅增加焊缝熔深、提高生产效率、改善焊缝成形的突出优势。在工业生产中拥有广阔的应用前景,但当前对于熔深增加机理缺乏统一认识,限制了其在工业领域中的进一步应用。目前科研工作者对熔深增加机理普遍所接受的理论为:电弧收缩理论和表面张力改变理论,但研究结果却存在很大差异。电弧收缩理论主要通过电弧形态和数值模拟来研究,研究结果受实验设备和模型
本文采用铜模吸铸法制备块体非晶合金试样,首先以Zr-Cu-Ni-Al-Y合金体系为研究对象,设计合金成分为(Zr0.6336Cu0.1452Ni(0.1012Al0.12100-XYx(x=0,0.2,0.5,0.6,1,1.2,1.5,2,3 at.%)。利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度仪以及电化学工作站研究分析稀土Y对Zr基块体非晶合金热
纳米晶金属材料结构失稳是限制其实际应用的突出瓶颈。目前,为了提高纳米晶金属材料的稳定性,一般是通过合金化方法从热力学和动力学两个方面实现对晶界迁移的抑制。合金化方法虽可以有效地提升纳米晶金属的稳定性,但是与基体相异的溶质元素难免会影响基体本身的性能。此外,合金化方法对于纳米晶纯金属而言并不适用。所以,在不依赖或者少依赖合金元素的前提下,抑制晶界迁移,提升纳米晶金属材料稳定性亟需探索新的途径。基于此
根据新型基础设施建设项目,特高压输电、城际高铁及轨道交通发展成为首要目标。作为导电性能最好的铜金属强度不足,合金化又使纯铜电导率下降严重,为探寻强度与电导率的匹配,本课题以Cu0.4Cr0.3Zr合金为研究对象,采用室温及液氮环境进行不同路径ECAP,变形后合金在450℃下时效不同时长。运用OM、XRD、EDS、SEM、EBSD及显微硬度测量等技术对不同状态下合金的性能进行表征,分析了不同因素对合
桥梁作为道路交通系统的重要组成部分,其安全服役至关重要。随着交通荷载的持续增加,大多桥梁出现了不同程度的损伤和劣化,有些损伤直接影响运营安全。近年来,桥梁安全事故频发,不仅造成大量生命财产损失,也引起了社会恐慌,因此,开展桥梁健康监测与损伤识别的研究尤为迫切重要。本文基于目前桥梁损伤识别的研究现状,在前人研究的基础上,以影响线为切入点,提出利用对称测点的位移和转角影响线差值及其差值曲率作为损伤识别
非晶合金原子排布呈现短程有序、长程无序的特殊结构,其内部不存在晶界、位错等微观缺陷,从而使这类材料拥有一些优异的力学、物理和化学性能。随着海洋资源的开发,人们对在海洋环境中服役装备的耐腐蚀性将提出更高的要求,寻找并探索一些新型的耐腐蚀性替代材料成为必要。非晶合金具有较高强度、硬度以及耐腐蚀性在海洋工程中具有广阔的应用前景。本文针对具有较高断裂韧性和较大玻璃形成能力的Zr基非晶合金,研究其在模拟海水
镁合金因其低密度,高比强度,良好的生物相容性,在汽车轻量化、航空航天和医疗装备等领域具有广泛的应用前景。但因其平衡电位较低,化学活性高,极易与第二相形成电偶腐蚀,从而显著降低合金的耐蚀性,这也极大的限制了工程化应用。表面改性技术可通过减小合金晶粒尺寸,改善第二相性质(形貌、尺寸、数量和分布),提高合金的腐蚀及力学性能。因此,本文制备了铸态Mg-12Dy-1.1Ni(wt.%)合金,分别通过微束等离
我国低等级公路里程数长,路面开裂、沉陷等结构性破损严重,这些公路往往没有可供分流交通的其它道路,因而,路面维修养护不能长时间中断交通,找一种成本较低,能快速通车的路面养护材料有重要的工程意义。天然砂砾来源丰富、价格低廉,通常在其中掺加一定数量的石灰、水泥、粉煤灰等无机结合材料用作低等级公路路面基层、底基层的维修养护材料。基于硫铝酸盐水泥快硬早强、凝结时间短、抗冻、环境适应性广等特点,在快速修补工程
随着我国桥梁老化问题日益突出,桥梁损伤识别和健康监测已经成为未来桥梁发展的重要方向。基于结构振动特性和智能算法等理论的损伤识别方法已经得到很大的进展,但是,桥梁的损伤识别仍然存在很多难点,如实测完备信息获取难度大,环境噪声影响大,结构损伤程度定量分析难等困难。所以本文基于前人研究和结构损伤识别现状,结合信息熵,模态应变能和智能算法理论的优势进行了结构损伤定位分析与定量分析,相关研究如下:(1)对传
Co-Al-W高温合金是由L12结构γ′-Co3(Al,W)相强化的新型钴基高温合金,Co-Al-W合金具有较高的高温强度与抗氧化性能。与镍基高温合金通过反相畴界强化不同,钴基高温合金强化方式是共格强化,其强化相和基体相错配度接近1%,变形能力较差,成为Co-Al-W合金研究的方向之一,B元素可以有效提高合金的韧性,Ce元素是较好的晶界强化元素,可以有效提高晶界强度,抑制晶界脆断。本文基于课题组前