納米TiO 2 /CaCO 3 -玄武巖纖維復(fù)合改性瀝青混合料性能與細(xì)觀特性研究
發(fā)布時(shí)間:2025-01-09 06:06
瀝青混凝土路面具有行車舒適、噪音小等優(yōu)點(diǎn),在道路工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而隨著服役時(shí)間的增長,瀝青混凝土路面會(huì)出現(xiàn)各種病害。導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)病害的因素有很多,也極其復(fù)雜,比如行車荷載、環(huán)境溫度、雨水沖刷等因素的單獨(dú)作用及耦合作用,當(dāng)然瀝青混合料的性能劣化是導(dǎo)致病害的主要內(nèi)因之一。因此,國內(nèi)外學(xué)者嘗試通過提高瀝青混合料的性能來減輕或避免病害的出現(xiàn)。瀝青改性是提高瀝青混合料性能的有效手段,常用的改性方式可分為工藝改性、結(jié)構(gòu)改性和改性劑改性三大類。目前,針對(duì)改性劑改性的研究引起了科研工作者的極大興趣。有關(guān)研究資料表明,納米Ti O2/Ca CO3改性和玄武巖纖維改性對(duì)提高瀝青混合料某方面的性能有一定作用。納米Ti O2/Ca CO3主要改善了混合料的高溫和水穩(wěn)性能,而玄武巖纖維主要改善了混合料的低溫性能。以同時(shí)改善瀝青混合料的高溫性能、低溫性能及水穩(wěn)定性能為出發(fā)點(diǎn),本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“季凍區(qū)瀝青混凝土凍融循環(huán)損傷模型及細(xì)觀特性研究”和吉林省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目“水-溫耦合作用下玄武巖纖維瀝青混凝土損傷特性及機(jī)理研究”,開展了納米Ti O2/Ca CO3-玄武巖纖維復(fù)合改性瀝青混合料...
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究目的及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 單一改性瀝青混合料
1.2.2 復(fù)合改性瀝青混合料
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 納米TiO2/CaCO3-玄武巖纖維復(fù)合改性瀝青膠漿性能評(píng)價(jià)及微觀機(jī)理分析
2.1 引言
2.2 原材料性能指標(biāo)
2.2.1 基質(zhì)瀝青
2.2.2 玄武巖纖維
2.2.3 納米材料
2.3 復(fù)合改性瀝青膠漿的制備
2.4 復(fù)合改性瀝青膠漿性能試驗(yàn)方案及過程
2.4.1 錐入度試驗(yàn)
2.4.2 布氏旋轉(zhuǎn)粘度試驗(yàn)
2.4.3 軟化點(diǎn)試驗(yàn)
2.4.4 動(dòng)態(tài)剪切流變?cè)囼?yàn)
2.4.5 延度試驗(yàn)
2.4.6 小梁彎曲流變?cè)囼?yàn)
2.5 復(fù)合改性瀝青膠漿性能試驗(yàn)結(jié)果分析
2.5.1 錐入度試驗(yàn)結(jié)果分析
2.5.2 布氏旋轉(zhuǎn)粘度試驗(yàn)結(jié)果分析
2.5.3 軟化點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果分析
2.5.4 動(dòng)態(tài)剪切流變?cè)囼?yàn)結(jié)果分析
2.5.5 延度試驗(yàn)結(jié)果分析
2.5.6 小梁彎曲流變?cè)囼?yàn)結(jié)果分析
2.6 微觀作用機(jī)理分析
2.7 本章小結(jié)
第3章 納米TiO2/CaCO3-玄武巖纖維復(fù)合改性瀝青混合料配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)及路用性能評(píng)價(jià)
3.1 引言
3.2 響應(yīng)曲面法簡介
3.3 原材料性能
3.3.1 瀝青
3.3.2 集料及填料
3.4 基于響應(yīng)曲面法的復(fù)合改性瀝青混合料配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.4.1 響應(yīng)輸入指標(biāo)建立及試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.4.2 響應(yīng)輸出指標(biāo)試驗(yàn)方法
3.4.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
3.4.4 響應(yīng)輸出指標(biāo)結(jié)果分析
3.4.5 基于響應(yīng)曲面擬合模型的輸入指標(biāo)優(yōu)化
3.4.6 模型驗(yàn)證
3.5 復(fù)合改性瀝青混合料路用性能分析
3.5.1 高溫穩(wěn)定性能
3.5.2 低溫抗裂性能
3.5.3 水穩(wěn)定性能
3.6 本章小結(jié)
第4章 凍融循環(huán)作用下納米TiO2/CaCO3-玄武巖纖維復(fù)合改性瀝青混合料路用性能衰變研究
4.1 引言
4.2 凍融循環(huán)試驗(yàn)
4.2.1 試驗(yàn)方案
4.2.2 凍融循環(huán)條件
4.3 路用性能衰變?cè)u(píng)價(jià)指標(biāo)
4.3.1 高溫穩(wěn)定性
4.3.2 低溫抗裂性
4.3.3 水穩(wěn)定性
4.3.4 凍融損傷評(píng)價(jià)指標(biāo)
4.4 凍融循環(huán)對(duì)路用性能衰變的影響分析
4.4.1 馬歇爾穩(wěn)定度衰變分析
4.4.2 靜態(tài)壓縮蠕變衰變分析
4.4.3 動(dòng)態(tài)壓縮蠕變衰變分析
4.4.4 動(dòng)態(tài)間接拉伸勁度模量衰變分析
4.4.5 劈裂抗拉強(qiáng)度衰變分析
4.5 基于灰色理論的瀝青混合料損傷模型分析
4.5.1 灰色理論模型的基本原理
4.5.2 損傷預(yù)測(cè)模型建模及結(jié)果分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的納米TiO2/CaCO3-玄武巖纖維復(fù)合改性瀝青混合料細(xì)觀特征分析
5.1 引言
5.2 CT掃描技術(shù)
5.2.1 CT斷層掃描原理
5.2.2 CT掃描過程
5.3 圖形處理技術(shù)
5.3.1 圖像去噪
5.3.2 圖像增強(qiáng)
5.3.3 圖像分割
5.4 基于圖形孔隙分布和形態(tài)特征的瀝青混合料細(xì)觀特征分析
5.4.1 未凍融狀態(tài)下瀝青混合料的孔隙數(shù)目
5.4.2 未凍融狀態(tài)下瀝青混合料的孔隙形態(tài)特征分析
5.4.3 凍融循環(huán)后瀝青混合料的孔隙特征分析
5.4.4 空隙率與瀝青混合料抗凍融性能關(guān)系
5.6 本章小結(jié)
第6章 成型方式對(duì)瀝青混合料細(xì)觀特征及凍融特性的影響
6.1 引言
6.2 試驗(yàn)過程簡介
6.3 抗凍融特性對(duì)比分析
6.3.1 馬歇爾穩(wěn)定度對(duì)比分析
6.3.2 劈裂抗拉強(qiáng)度對(duì)比分析
6.3.3 動(dòng)態(tài)間接拉伸試驗(yàn)結(jié)果分析
6.3.4 單軸壓縮蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果對(duì)比分析
6.4 細(xì)觀特征對(duì)比分析
6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝
本文編號(hào):4025266
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究目的及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 單一改性瀝青混合料
1.2.2 復(fù)合改性瀝青混合料
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 納米TiO2/CaCO3-玄武巖纖維復(fù)合改性瀝青膠漿性能評(píng)價(jià)及微觀機(jī)理分析
2.1 引言
2.2 原材料性能指標(biāo)
2.2.1 基質(zhì)瀝青
2.2.2 玄武巖纖維
2.2.3 納米材料
2.3 復(fù)合改性瀝青膠漿的制備
2.4 復(fù)合改性瀝青膠漿性能試驗(yàn)方案及過程
2.4.1 錐入度試驗(yàn)
2.4.2 布氏旋轉(zhuǎn)粘度試驗(yàn)
2.4.3 軟化點(diǎn)試驗(yàn)
2.4.4 動(dòng)態(tài)剪切流變?cè)囼?yàn)
2.4.5 延度試驗(yàn)
2.4.6 小梁彎曲流變?cè)囼?yàn)
2.5 復(fù)合改性瀝青膠漿性能試驗(yàn)結(jié)果分析
2.5.1 錐入度試驗(yàn)結(jié)果分析
2.5.2 布氏旋轉(zhuǎn)粘度試驗(yàn)結(jié)果分析
2.5.3 軟化點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果分析
2.5.4 動(dòng)態(tài)剪切流變?cè)囼?yàn)結(jié)果分析
2.5.5 延度試驗(yàn)結(jié)果分析
2.5.6 小梁彎曲流變?cè)囼?yàn)結(jié)果分析
2.6 微觀作用機(jī)理分析
2.7 本章小結(jié)
第3章 納米TiO2/CaCO3-玄武巖纖維復(fù)合改性瀝青混合料配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)及路用性能評(píng)價(jià)
3.1 引言
3.2 響應(yīng)曲面法簡介
3.3 原材料性能
3.3.1 瀝青
3.3.2 集料及填料
3.4 基于響應(yīng)曲面法的復(fù)合改性瀝青混合料配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.4.1 響應(yīng)輸入指標(biāo)建立及試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.4.2 響應(yīng)輸出指標(biāo)試驗(yàn)方法
3.4.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
3.4.4 響應(yīng)輸出指標(biāo)結(jié)果分析
3.4.5 基于響應(yīng)曲面擬合模型的輸入指標(biāo)優(yōu)化
3.4.6 模型驗(yàn)證
3.5 復(fù)合改性瀝青混合料路用性能分析
3.5.1 高溫穩(wěn)定性能
3.5.2 低溫抗裂性能
3.5.3 水穩(wěn)定性能
3.6 本章小結(jié)
第4章 凍融循環(huán)作用下納米TiO2/CaCO3-玄武巖纖維復(fù)合改性瀝青混合料路用性能衰變研究
4.1 引言
4.2 凍融循環(huán)試驗(yàn)
4.2.1 試驗(yàn)方案
4.2.2 凍融循環(huán)條件
4.3 路用性能衰變?cè)u(píng)價(jià)指標(biāo)
4.3.1 高溫穩(wěn)定性
4.3.2 低溫抗裂性
4.3.3 水穩(wěn)定性
4.3.4 凍融損傷評(píng)價(jià)指標(biāo)
4.4 凍融循環(huán)對(duì)路用性能衰變的影響分析
4.4.1 馬歇爾穩(wěn)定度衰變分析
4.4.2 靜態(tài)壓縮蠕變衰變分析
4.4.3 動(dòng)態(tài)壓縮蠕變衰變分析
4.4.4 動(dòng)態(tài)間接拉伸勁度模量衰變分析
4.4.5 劈裂抗拉強(qiáng)度衰變分析
4.5 基于灰色理論的瀝青混合料損傷模型分析
4.5.1 灰色理論模型的基本原理
4.5.2 損傷預(yù)測(cè)模型建模及結(jié)果分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的納米TiO2/CaCO3-玄武巖纖維復(fù)合改性瀝青混合料細(xì)觀特征分析
5.1 引言
5.2 CT掃描技術(shù)
5.2.1 CT斷層掃描原理
5.2.2 CT掃描過程
5.3 圖形處理技術(shù)
5.3.1 圖像去噪
5.3.2 圖像增強(qiáng)
5.3.3 圖像分割
5.4 基于圖形孔隙分布和形態(tài)特征的瀝青混合料細(xì)觀特征分析
5.4.1 未凍融狀態(tài)下瀝青混合料的孔隙數(shù)目
5.4.2 未凍融狀態(tài)下瀝青混合料的孔隙形態(tài)特征分析
5.4.3 凍融循環(huán)后瀝青混合料的孔隙特征分析
5.4.4 空隙率與瀝青混合料抗凍融性能關(guān)系
5.6 本章小結(jié)
第6章 成型方式對(duì)瀝青混合料細(xì)觀特征及凍融特性的影響
6.1 引言
6.2 試驗(yàn)過程簡介
6.3 抗凍融特性對(duì)比分析
6.3.1 馬歇爾穩(wěn)定度對(duì)比分析
6.3.2 劈裂抗拉強(qiáng)度對(duì)比分析
6.3.3 動(dòng)態(tài)間接拉伸試驗(yàn)結(jié)果分析
6.3.4 單軸壓縮蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果對(duì)比分析
6.4 細(xì)觀特征對(duì)比分析
6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝
本文編號(hào):4025266
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