納米改性瀝青及其路用性能

內(nèi)容概要

　　《納米改性瀝青及其路用性能》以零維納米粒子和二維層狀納米材料為復(fù)合改性劑，詳細(xì)介紹了其對瀝青路面常用基質(zhì)瀝青進(jìn)行改性研究的理論方法和實(shí)驗(yàn)過程。內(nèi)容主要包括：納米材料改性瀝青的制備工藝、最佳共混體系的研究，改性瀝青結(jié)合料的路用性能檢驗(yàn)的常規(guī)和非常規(guī)指標(biāo)以及所制備的改性瀝青的實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)分析，運(yùn)用電鏡掃描、紅外光譜等現(xiàn)代分析測試手段對納米瀝青的改性機(jī)理的分析和闡述，室內(nèi)混合料實(shí)驗(yàn)分析以及實(shí)際工程項(xiàng)目中納米改性瀝青的實(shí)際路用性能分析。

作者簡介

《納米改性瀝青及其路用性能》作者孫璐教授：教育背景：
于1993年和1994年畢業(yè)于南京東南大學(xué)交通運(yùn)輸工程系道路與橋梁工程專業(yè)，分別獲得學(xué)士和碩士學(xué)位。
于1996年和2001年分別獲得南京東南大學(xué)和美國University of Texas at Austin雙博士學(xué)位，主修道路工程和交通工程，副修應(yīng)用數(shù)學(xué)與力學(xué)、運(yùn)籌與管理科學(xué)、統(tǒng)計(jì)科學(xué)與信息系統(tǒng)。
2、工作經(jīng)歷及社會兼職：
2006年當(dāng)選教育部“長江學(xué)者”特聘教授。目前擔(dān)任東南大學(xué)博士生導(dǎo)師，交通與基礎(chǔ)設(shè)施安全和可持續(xù)發(fā)展研究中心主任；大連理工大學(xué)系統(tǒng)與管理科學(xué)學(xué)院“海天學(xué)者”講座教授；美國華盛頓Catholic大學(xué)土木工程系教授、系主任，車輛-結(jié)構(gòu)動力學(xué)與無損檢測實(shí)驗(yàn)室主任，智能交通與可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施研究所所長。
為美國科學(xué)促進(jìn)會會員（AAAS）、美國運(yùn)籌學(xué)與管理科學(xué)學(xué)會會員（INFORMS）、美國土木工程師協(xié)會會員（ASCE）、美國交通工程協(xié)會（ITE）會員。擔(dān)任四十余種國際權(quán)威學(xué)術(shù)刊物和多次國際會議論文審稿人，全國第二屆（2006）高校研究生數(shù)學(xué)模型競賽命題專家，國家自然科學(xué)基金、交通運(yùn)輸部、科技部、教育部、住房與城市建設(shè)部、美國國家科學(xué)基金、美國中西部地區(qū)大學(xué)交通研究中心評審專家。曾擔(dān)任2004年10月南京國際地震工程會議組委會委員；2005年2月在加州大學(xué)Berkeley分校召開的中-美地震、傳感器與智能結(jié)構(gòu)委員會數(shù)據(jù)挖掘與損傷檢測算法與決策研究組召集人；2007年5月重慶和南京智能結(jié)構(gòu)與健康監(jiān)測國際會議組委會委員；2007年12月在南京召開的全國第三屆智能交通大會特邀發(fā)言人；美國國家科學(xué)院交通研究委員會（TRB）分委會委員。
3、承擔(dān)項(xiàng)目情況：
承擔(dān)中國和美國包括國家自然科學(xué)基金、美國國家科學(xué)基金、交通運(yùn)輸部、教育部、科技部、住房與城市建設(shè)部、公安部等多個部委、省廳的40余項(xiàng)科研、咨詢與開發(fā)項(xiàng)目。
2005-2009“智能微觀交通流理論、建模與仿真模擬”，美國國家科學(xué)基金委；
2007-2009“微觀駕駛行為理論研究”，教育部；
2007-2009“高速公路速度協(xié)調(diào)一致性研究”，交通運(yùn)輸部；
2009-2010“安徽省山區(qū)高速公路交通安全評價與對策研究”，安徽省交通廳；
2009-2011“城市市政基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理信息與決策支持系統(tǒng)”，住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部；
2008-2010“山西省干線公路交通安全評價與對策研究”，山西省交通廳；
2009-2011“國家道路交通安全行動計(jì)劃：山區(qū)公路交通安全保障措施研究”，十一五國家科技支撐計(jì)劃：科技部、交通運(yùn)輸部、公安部；
2010-2011“山區(qū)高速公路駕駛行為模型研究”，國家自然科學(xué)基金委；
2010-2012“安徽省路網(wǎng)應(yīng)急響應(yīng)框架體系研究”，安徽省交通廳。
4、獲獎情況：
曾榮獲美國國家杰出青年科學(xué)基金（總統(tǒng)）獎（2006）；
教育部“春暉”計(jì)劃海外學(xué)者學(xué)術(shù)休假資助（2004）；
美國華盛頓Catholic大學(xué)Kaman杰出學(xué)者獎（2006）；
美國道路交通建設(shè)者協(xié)會（ARTBA）優(yōu)秀論文獎（2000）；
首屆中國百篇優(yōu)秀博士論文獎（1999）；
山西省科技進(jìn)步一等獎（1998）；
全國和國際大學(xué)生數(shù)學(xué)模型竟賽一、二等獎（1992和1993）。
出版專著（與鄧學(xué)鈞教授合著）《車輛-地面結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動力學(xué)》獲教育部優(yōu)秀學(xué)術(shù)著作獎。
5、出版著作情況：
與鄧學(xué)鈞教授合著《車輛-地面結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動力學(xué)》，在國內(nèi)外權(quán)威學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文80余篇，在國際學(xué)術(shù)會議上發(fā)表論文25篇。論文被SCI、EI各收錄40余篇，被SCI論文引用200余篇次，被Google Scholar論文引用400余篇次。

書籍目錄

第一章 概述
　1.1 項(xiàng)目研究背景及意義
　1.2 改性瀝青研究現(xiàn)狀
　1.3 納米材料的發(fā)展及其在道路工程領(lǐng)域的應(yīng)用
　1.4 研究目的
　1.5 主要研究內(nèi)容
　1.6 本章小結(jié)
第二章 納米材料綜合比選
　2.1 納米材料研究
　2.2 納米材料的篩選
　2.3 本章小結(jié)
第三章 改性瀝青結(jié)合料室內(nèi)試驗(yàn)研究
　3.1 納米改性瀝青室內(nèi)制備工藝
　3.2 納米改性瀝青常規(guī)指標(biāo)試驗(yàn)
　3.3 納米改性瀝青非常規(guī)指標(biāo)試驗(yàn)
　3.4 納米改性瀝青微觀試驗(yàn)及機(jī)理分析
　3.5 本章小結(jié)
第四章 改性瀝青混合料室內(nèi)試驗(yàn)研究
　4.1 改性瀝青結(jié)合料確定及性能評價
　4.2 改性瀝青混合料試驗(yàn)方案
　4.3 試驗(yàn)方法
　4.4 瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)
　4.5 瀝青混合料路用性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)論分析
　4.6 本章小結(jié)
第五章 改性瀝青的實(shí)際工程應(yīng)用
　5.1 試驗(yàn)路依托工程概況
　5.2 試驗(yàn)路方案
　5.3 改性瀝青混合料的生產(chǎn)
　5.4 試驗(yàn)路鋪筑
　5.5 試驗(yàn)路檢驗(yàn)
　5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
　6.1 主要結(jié)論
　6.2 展望
　參考文獻(xiàn)
　附錄 改性瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)　　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   （2）根據(jù)一定的選擇原則，初步選擇可用于瀝青改性的多種零維納米粒子作為改性劑，采用相同的制備工藝及加工條件制備不同種類的納米改性瀝青，對其路用性能進(jìn)行綜合對比，篩選出A為最佳零維納米粒子改性劑，并采用超聲波分散的手段對所得篩選結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。 （3）對比高速剪切法、機(jī)械攪拌法、母液法等改性瀝青制備工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合納米材料本身的物理特性及實(shí)驗(yàn)室條件，選擇了高速剪切法為基本制備工藝，并確定了改性瀝青加工過程中的溫度、剪切攪拌速度及攪拌時間等制備工藝參數(shù)。 （4）通過常規(guī)指標(biāo)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，納米材料改性劑的加入使基質(zhì)瀝青的路用性能得到了明顯改善，如高溫穩(wěn)定性能的提高表現(xiàn)在針人度的降低及軟化點(diǎn)和黏度值的提高。瀝青高溫穩(wěn)定性的提高有利于抗車轍性能的提高，但是納米材料的加入使瀝青低溫性能得到了不同程度地降低。 （5）采用ZSV、車轍因子等高溫指標(biāo)以及蠕變勁度S和蠕變速率m等低溫指標(biāo)，進(jìn)一步評價瀝青的改性效果，得到的結(jié)論與常規(guī)指標(biāo)試驗(yàn)基本一致，只是在具體數(shù)值上有所差異。其中ZSV曲線還反應(yīng)出納米粒子對瀝青高溫性能的改善更為有效，層狀納米材料的加入使瀝青的觸變性得到加強(qiáng)。 （6）通過SEM、FTIR、GPC、DSC等微觀試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，納米粒子改性瀝青是一種物理改性為主，伴隨著微弱程度化學(xué)反應(yīng)的共混體系；納米粒子的加入，使瀝青的分子量增大，易于發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)變的不穩(wěn)定組分含量降低，從而降低了改性瀝青的溫度敏感性，增加了路用性能的穩(wěn)定性。 （7）通過SEM、FTIR、GPC、DSC等微觀試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，層狀納米材料對基質(zhì)瀝青是一種物理改性；在本研究的制備工藝條件下，層狀納米材料片層均勻剝離分散在基質(zhì)瀝青中，與瀝青分子之間存在插層吸附作用，使瀝青分子量增大，不穩(wěn)定組分含量降低，從而降低了改性瀝青的溫度敏感性，增強(qiáng)了瀝青路用性能的穩(wěn)定性。 （8）除了對兩種納米材料改性瀝青進(jìn)行研究外，本書研究中還制備了零維納米粒子與二維層狀納米材料以及納米材料與聚合物復(fù)合改性瀝青，并對其性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明，復(fù)合改性劑的加入，使瀝青性能在原有單種類改性劑改性瀝青的基礎(chǔ)上得到了進(jìn)一步改善。復(fù)合改性瀝青的性能并不是幾種改性瀝青性能的簡單疊加，在復(fù)合改性過程中，各改性劑在發(fā)揮各自改性作用的基礎(chǔ)上，彼此之間又可以起到積極的影響作用，從而使復(fù)合改性瀝青總體性能得到進(jìn)一步改善。

編輯推薦

《納米改性瀝青及其路用性能》對道路工程建設(shè)及材料研究等具有較大的借鑒和指導(dǎo)意義，可供高等院校道路工程、市政建設(shè)、土木工程材料等專業(yè)的高年級本科生、研究生以及相關(guān)領(lǐng)域的科研人員和技術(shù)人員使用。

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