数字图像散斑技术的玄武岩纤维沥青混合料长期抗裂性能分析 被引量：9

1

作者 肖鹏 裴昭辉 +3 位作者 吴帮伟 康爱红 寇长江 吴星 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期60-67,M0006,共9页

针对传统的测试方法难以对纤维沥青混合料长期抗裂性能评价的问题,将两种类型纤维(木质素纤维和玄武岩纤维)干法掺入SMA-13沥青混合料中,制备不同老化程度的纤维增强沥青混合料试件。通过半圆弯拉试验对纤维沥青混合料的抗裂性能进行测... 针对传统的测试方法难以对纤维沥青混合料长期抗裂性能评价的问题,将两种类型纤维(木质素纤维和玄武岩纤维)干法掺入SMA-13沥青混合料中,制备不同老化程度的纤维增强沥青混合料试件。通过半圆弯拉试验对纤维沥青混合料的抗裂性能进行测试,同时采用数字图像散斑技术分别计算实时裂纹扩展长度和平均裂纹扩展速率参数,评价纤维类型对沥青混合料抗裂性能的影响。通过扫描电子显微镜试验分析纤维在混合料中的强化机制。研究结果表明:不同老化程度下,玄武岩纤维沥青混合料的抗裂性能优于木质素纤维沥青混合料;玄武岩纤维加入混合料中可以显著减缓裂纹扩展速率,延长了试件断裂时间;玄武岩纤维在混合料中形成固定的三维网状结构,有助于混合料的强化。在未老化、短期老化和长期老化阶段,BFSMA-13的V值分别为LFSMA-13的V值的53.53%、48.35%和53.94%。同时,V值与FI指数的相关性较好,两者的线性相关系数R达到了0.9。 展开更多

关键词 沥青混合料 长期抗裂性能 数字图像散斑技术 玄武岩纤维 半圆弯拉试验

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基于图像散斑技术的纤维沥青混合料开裂演化行为研究 被引量：1

2

作者 沈建成 肖鹏 +5 位作者 裴昭辉 韩方元 任全生 张聪 康爱红 吴正光 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期40-50,共11页

选用3种纤维(聚酯纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维)对AC-13沥青混合料进行改性。通过半圆弯拉试验同步结合图像散斑技术,研究纤维沥青混合料抗裂性能。根据混合料预切缝处的速度、裂纹演化趋势以及应变,探寻纤维沥青混合料裂缝起裂、发展规... 选用3种纤维(聚酯纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维)对AC-13沥青混合料进行改性。通过半圆弯拉试验同步结合图像散斑技术,研究纤维沥青混合料抗裂性能。根据混合料预切缝处的速度、裂纹演化趋势以及应变,探寻纤维沥青混合料裂缝起裂、发展规律。结果表明:纤维的添加可以提高沥青混合料的柔性指数,延缓混合料峰值荷载拐点出现的时间,全场应变可以较为高效地反映纤维沥青混合料横向和竖向的裂纹发展规律。半圆弯拉试验力学指标(柔性指数)与图像散斑技术指标(第I阶段速度变化率和转折点1的时间)的线性相关系数R2均大于0.9。对于沥青混合料开裂阻滞作用,依次为玄武岩纤维优于玻璃纤维、聚酯纤维。 展开更多

关键词 纤维沥青混合料 抗裂性能 图像散斑技术 半圆弯拉试验 开裂演化行为

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玄武岩纤维沥青混合料长度级配设计 被引量：4

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作者 王本帅 康爱红 +3 位作者 吴星怡 吴星 孔贺誉 王漾博 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第3期63-70,M0006,共9页

为提出一种准确、高效的设计沥青混合料纤维掺量的方法,运用电子计算机断层扫描(CT)图像技术,提取不掺玄武岩纤维的沥青混合料的结构特征参数,确定3 mm、6 mm和9 mm这3种长度的AC-13级配玄武岩纤维的最佳掺配比例。按照不同比例设计5种... 为提出一种准确、高效的设计沥青混合料纤维掺量的方法,运用电子计算机断层扫描(CT)图像技术,提取不掺玄武岩纤维的沥青混合料的结构特征参数,确定3 mm、6 mm和9 mm这3种长度的AC-13级配玄武岩纤维的最佳掺配比例。按照不同比例设计5种组合的玄武岩纤维掺量,分别将其掺入此级配的沥青混合料中,进行相关的沥青混合料性能试验验证。研究结果表明:3 mm、6 mm和9 mm这3种长度的AC-13级配玄武岩纤维最佳掺配比例为2∶5∶2。与不掺玄武岩纤维相比,此比例搭配下的玄武岩纤维沥青混合料高温稳定性能、低温性能和抗开裂性能提高显著。动稳定度和贯入强度分别提高了21.1%和28.9%,低温性能提高了39.3%,CT_(index)指标和断裂能分别提高了147.56%和21.9%。 展开更多

关键词 CT图像 玄武岩纤维 混合长度 级配设计

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玄武岩纤维沥青混合料开裂性能预测 被引量：3

4

作者 孔贺誉 吴星 +3 位作者 康爱红 张永健 范钊 王本帅 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期65-71,M0006,共8页

为了对玄武岩纤维沥青混合料开裂性能进行预测研究,选用从不同老化程度的沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)中抽提的沥青样品的红外光谱参数,对混合料开裂性能参数进行预测分析。首先,选择美国州公路及运输协会(AASHTO)沥青混合料室内模拟... 为了对玄武岩纤维沥青混合料开裂性能进行预测研究,选用从不同老化程度的沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)中抽提的沥青样品的红外光谱参数,对混合料开裂性能参数进行预测分析。首先,选择美国州公路及运输协会(AASHTO)沥青混合料室内模拟老化手段,制备未老化、短期老化和长期老化SMA-13沥青混合料样品,并对其进行理想开裂测试(IDEAL-CT)。分析总结了沥青混合料裂缝形成及扩展阶段的关键参数,即开裂形成功(W_(initial))和开裂扩展指标(CT_(index))。然后,采用抽提试验对不同老化阶段的混合料样品中的沥青材料进行提取,并对其进行红外光谱分析。最后,采用灰色关联分析方法,选取了与W_(initial)和CT_(index)关联度最大的几种红外光谱参数,建立预测模型。试验结果表明:随着老化程度的加深,沥青混合料开裂性能逐渐降低。在未老化、短期老化、长期老化阶段,与未掺玄武岩纤维的混合料指标相比,玄武岩纤维沥青混合料的W_(initial)指标分别高9.4%、13.0%和16.6%。相对应的CT_(index)指标分别高69.8%、95.2%和116.2%。沥青材料的红外光谱参数可以用来对混合料的开裂性能进行预测。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 SMA-13 开裂性能 红外光谱 预测分析 灰色关联

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玄武岩纤维性状对沥青混合料性能影响研究

5

作者 娄可可 王溯 +2 位作者 吴正光 杨应鸿 丁雪航 《广西大学学报(自然科学版)》 2025年第5期984-993,共10页

为了系统探究玄武岩纤维性状对沥青混合料低温与冻融特性的影响规律,选用2种性状的玄武岩纤维(短切纤维与絮状纤维)、3种类型的沥青(90#基质沥青、SBS改性沥青和橡胶改性沥青)以及2种级配(AC 13和AC 20),开展约束试件温度应力试验(TSRST... 为了系统探究玄武岩纤维性状对沥青混合料低温与冻融特性的影响规律,选用2种性状的玄武岩纤维(短切纤维与絮状纤维)、3种类型的沥青(90#基质沥青、SBS改性沥青和橡胶改性沥青)以及2种级配(AC 13和AC 20),开展约束试件温度应力试验(TSRST)、间接拉伸试验、冻融劈裂试验和单轴压缩试验。结果表明:在低温环境下,絮状纤维对试件的拉伸性能提升优于短切纤维,短切纤维对沥青混合料的强度提升更明显。在冻融循环作用下,絮状纤维对改性沥青混合料的损伤有明显减缓作用,且对SBS改性沥青混合料的强度衰减最有效。 展开更多

关键词 沥青混合料 玄武岩纤维性状 低温性能 冻融特性

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空心板梁桥铰缝疲劳损伤试验及评估方法研究 被引量：1

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作者 康爱红 顾倩俪 +1 位作者 唐站站 沈楸 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期65-72,共8页

为研究混凝土空心板梁桥铰缝在疲劳荷载作用下的损伤规律,设计了三梁两铰缝结构体系的疲劳试验。对板梁挠度、裂缝开展、铰缝两侧的挠度差以及横向开合等进行了分析,提出了可以评价铰缝损伤状态的损伤系数,并在实际桥梁上进行了应用与... 为研究混凝土空心板梁桥铰缝在疲劳荷载作用下的损伤规律,设计了三梁两铰缝结构体系的疲劳试验。对板梁挠度、裂缝开展、铰缝两侧的挠度差以及横向开合等进行了分析,提出了可以评价铰缝损伤状态的损伤系数,并在实际桥梁上进行了应用与分析。研究结果表明:在疲劳荷载作用下,铰缝性能劣化以及梁体的刚度退化趋势均具有“快-慢-快”的特点。在约15%的寿命周期中,铰缝开始全线渗水,但铰缝横向传力能力仍较强;在此以后约75%的寿命周期中,铰缝损伤发展较缓慢;在最后约10%的寿命周期里,铰缝传力能力快速下降,梁体损伤迅速,铰缝接近失效。通过对实际桥梁进行试验验证,证明所提损伤系数评价铰缝所处的损伤状态是可行且有效的。 展开更多

关键词 桥梁工程 空心板梁桥 疲劳试验 铰缝 损伤规律

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纤维与沥青胶浆粘附性新型测试仪器的应用 被引量：3

7

作者 吴星 康爱红 +3 位作者 吴正光 肖鹏 吴帮伟 单桂军 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第2期58-63,共6页

为推广应用自制的新型沥青胶浆纤维拉拔试验机,使用其对沥青胶浆和玄武岩纤维之间的粘附性进行了研究,并采用最大粘结强度来表征二者的粘附性。采用两种不同产地的玄武岩纤维,在4种粉胶比(0.8、1.0、1.2、1.4)、3种纤维埋置长度(12、20... 为推广应用自制的新型沥青胶浆纤维拉拔试验机,使用其对沥青胶浆和玄武岩纤维之间的粘附性进行了研究,并采用最大粘结强度来表征二者的粘附性。采用两种不同产地的玄武岩纤维,在4种粉胶比(0.8、1.0、1.2、1.4)、3种纤维埋置长度(12、20、30 mm)下进行试验,并采用灰色关联分析等方法对试验数据进行了分析。结果表明:最大粘结强度与粉胶比成正相关关系;纤维与沥青胶浆的粘附性与纤维的埋置长度、聚集状态关系不大;在纤维埋置长度20 mm下试验数据最为稳定,建议作为试验测试条件。对试验结果进行拟合和推算可以在试验范围内较好地量化表征玄武岩纤维与沥青胶浆的粘附性指标,经过研究提出了几种常用沥青混合料规范计算粉胶比对应的拉拔试验粘结强度要求,可以作为市场上玄武岩纤维质量检验的参考,为玄武岩纤维与沥青胶浆粘附性评价及不同生产厂家玄武岩纤维的质量检验奠定了一定的基础。 展开更多

关键词 沥青胶浆纤维拉拔试验机 粘附性 沥青胶浆 玄武岩纤维 粉胶比

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基于BP神经网络的老化沥青胶浆自愈合性能预测技术研究 被引量：4

8

作者 李波 王宇 +2 位作者 康爱红 张垚 周航 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第12期107-114,211,共9页

以宁沪高速苏州段大中修工程为依托,通过二次老化沥青的性能实验和疲劳自愈合实验,获取针入度、软化点、旋转黏度、流动指数和自愈合指数等指标,并建立了基于BP神经网络的二次老化沥青自愈合指数预测模型。预测结果与实际值的对比结果表... 以宁沪高速苏州段大中修工程为依托,通过二次老化沥青的性能实验和疲劳自愈合实验,获取针入度、软化点、旋转黏度、流动指数和自愈合指数等指标,并建立了基于BP神经网络的二次老化沥青自愈合指数预测模型。预测结果与实际值的对比结果表明,该模型对两类沥青的决定系数R2均大于0.9,误差平方和SSE均小于0.2,说明该模型预测精度较高。该模型可预测不同条件下沥青胶浆的愈合指数HI值,为沥青路面使用周期内沥青老化程度监测及沥青路面养护再生时机选择提供参考。 展开更多

关键词 沥青 二次老化 BP神经网络 疲劳自愈合 预测模型

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纤维沥青混合料细观损伤断裂试验新型测试方法的应用 被引量：3

9

作者 张垚 陈虎 康爱红 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第4期25-32,共8页

沥青混合料的抗裂性能在很大程度上决定了沥青路面的使用寿命,其粗集料骨架及细观介质成分(FAM)等内部结构组成的差异又会影响沥青混合料的抗裂性能。纤维因其优异的物理力学特性被广泛应用于提升沥青混合料的抗裂性能,为了有效表征纤... 沥青混合料的抗裂性能在很大程度上决定了沥青路面的使用寿命,其粗集料骨架及细观介质成分(FAM)等内部结构组成的差异又会影响沥青混合料的抗裂性能。纤维因其优异的物理力学特性被广泛应用于提升沥青混合料的抗裂性能,为了有效表征纤维沥青混合料的瞬时损伤演化并评估其断裂特性,开发了一种新型测试方法,通过原位动态拉伸(ISDT)试验对沥青混合料细观损伤断裂性能进行表征。为了研究纤维沥青混合料细观损伤与宏观断裂性能之间的关系,设计添加和不添加纤维的沥青混合料,进行宏观半圆弯拉(SCB)及细观ISDT试验,定义荷载-位移曲线的特征参数表征其抗裂性能,并实时观测细观裂纹密度扩展情况。结果表明,随着纤维用量的增加,沥青混合料和FAM的断裂能和断裂韧性有相当的增加趋势,且沥青混合料及FAM的裂纹萌生及扩展存在滞后效应。因此,ISDT试验是评价纤维沥青混合料细观损伤断裂性能的一种有效手段。 展开更多

关键词 纤维沥青混合料 细观损伤 介质成分 原位拉伸试验 裂纹密度

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现浇绿化混凝土植生冲刷试验研究 被引量：3

10

作者 李波 浦嘉诚 +3 位作者 康爱红 张爱军 张胡贵 张彤鑫 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第10期195-200,共6页

现浇绿化混凝土是一种由骨料、水泥和专用添加剂组成,现场拌和、浇筑、振捣成型,满足绿植生长的多孔干硬性混凝土,具有保持水土、美化环境的作用,可应用于公路边坡、河道边坡等多种场合。针对现浇绿化混凝土的抗雨水冲刷性能,开展了模... 现浇绿化混凝土是一种由骨料、水泥和专用添加剂组成,现场拌和、浇筑、振捣成型,满足绿植生长的多孔干硬性混凝土,具有保持水土、美化环境的作用,可应用于公路边坡、河道边坡等多种场合。针对现浇绿化混凝土的抗雨水冲刷性能,开展了模拟降雨植生冲刷试验,研究了降雨强度、边坡坡度、表孔参数和铺筑厚度对径流侵蚀量的影响。结果表明当边坡坡度一定时,径流侵蚀量随着降雨强度的增加而增加,且与径流剪切力呈正相关;当降雨强度一定时,径流侵蚀量随着边坡坡度的增大而增加;表孔参数A(孔深4.5 cm、孔径2.5 cm、孔径2.8 cm)试件的径流侵蚀量少于表孔参数B(孔深4 cm、孔径1 cm、孔径3.5 cm)试件的;铺筑厚度对径流侵蚀量的影响较小。 展开更多

关键词 现浇绿化混凝土 降雨强度 边坡坡度 表孔参数 铺筑厚度

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二次老化后的再生沥青性能变化分析

11

作者 张宇 李波 +2 位作者 张垚 康爱红 周航 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期825-831,共7页

本研究对70#沥青和SBS改性沥青进行一次老化,并通过抽提试验得到废旧沥青回收料(RAP)旧沥青作为试验原材料。随后,将再生剂添加进三种老化沥青,制备出相应的三种再生沥青。对再生沥青的三大指标进行分析研究,结果表明,最佳掺量(6%)情况... 本研究对70#沥青和SBS改性沥青进行一次老化,并通过抽提试验得到废旧沥青回收料(RAP)旧沥青作为试验原材料。随后,将再生剂添加进三种老化沥青,制备出相应的三种再生沥青。对再生沥青的三大指标进行分析研究,结果表明,最佳掺量(6%)情况下,再生剂不仅能够有效恢复旧沥青的针入度、软化点、黏度,亦能有效恢复其高温和低温流变特性;再生沥青经二次老化后,其针入度下降、软化点上升、旋转粘度上升、高温性能提升以及低温性能进一步下降。 展开更多

关键词 再生沥青 短期老化和长期老化 二次老化 老化特性 流变性能

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微波加热改善再生沥青混合料路用性能 被引量：12

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作者 张永健 康爱红 +2 位作者 李波 肖鹏 寇长江 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第1期76-80,86,I0006,共7页

针对传统热再生过程中,再生沥青混合料新旧沥青融合效果不佳的问题,采用微波方式替代传统热辐射,研究微波作用下不同旧料(铣刨料)掺量的试件路用性能的改变。通过单轴贯入强度试验、理想开裂试验(IDEAL-CT)和四点弯曲疲劳试验,研究了再... 针对传统热再生过程中,再生沥青混合料新旧沥青融合效果不佳的问题,采用微波方式替代传统热辐射,研究微波作用下不同旧料(铣刨料)掺量的试件路用性能的改变。通过单轴贯入强度试验、理想开裂试验(IDEAL-CT)和四点弯曲疲劳试验,研究了再生沥青混合料的路用性能。研究结果表明:微波热再生沥青混合料相较于普通热再生沥青混合料,贯入强度提升了2.9%~13.1%,抗裂性能提升了9.6%~15.4%,疲劳寿命提升20%以上。 展开更多

关键词 微波加热 再生沥青混合料 高温稳定性 抗裂性能 抗疲劳性能

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