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摘要:为了分析玄武岩纤维长度对透水沥青混合料配合比设计指标的影响,通过谢伦堡析漏试验确定不同长度玄武岩纤维透水沥青混合料的最佳油石比,采用马歇尔试验研究了马歇尔指标随玄武岩纤维长度的变化规律.试验结果表明:玄武岩纤维透水沥青混合料的最佳油石比随掺入玄武岩纤维长度的增加而提高;玄武岩纤维提高了透水沥青混合料的力学性能,改善了透水沥青混合料的稳定度和流值;掺入玄武岩纤维的透水沥青混合料的空隙率和连通空隙率相对普通透水沥青混合料有所变化,但差值较小,玄武岩纤维对透水沥青混合料的空隙率影响不明显....
摘要:随密实型铺装的增长,道路径流污染日趋严重,而透水混凝土铺面是处治路面径流污染的有效措施.为针对路面径流污染特性,通过透水混凝土的制备与渗滤试验,研究了透水混凝土空隙率及水力参数对其阻滞路面径流污染效果的影响;通过粒度分析解释其净化作用机理,研究了其阻滞路面径流污染的长效机制.结果表明:透水混凝土合理空隙率为20%,对粒径范围在417~800μm的悬浮颗粒物截留效果最佳;渗透系数与污染物净化率基本呈现负相关关系.提出了一种确定渗滤结构最佳清理时间点的方法....
摘要:为量化表征SBS改性沥青网络化程度,确定控制其高温性能的形态学参数,采用荧光形态学方法、多重应力蠕变回复试验、频率扫描试验分别对5种掺量、6个剪切时间的线型SBS改性沥青在64℃下的荧光数字图像、不可恢复蠕变柔量、频率敏感性进行了定量分析.结果表明:通过增大改性剂掺量、延长剪切时间,SBS改性沥青高温流变性能得到改善.SBS掺量低于5%时,仅靠延长剪切时间无法形成网络结构;相同剪切时间下,增大SBS掺量即可形成网络结构.本文选取图像连通域和面积比率共同描述SBS改性沥青的相态变化特征,并建立了流变指标与形态学参数间的关系模型,为直接利用形态学方法预估、评价改性沥青高温性能提供理论依据....
[期刊论文] 康爱红 徐雪玲 寇长江
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CSTPCD 北大核心
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摘要:为研究透水沥青混凝土路面服役过程的空隙阻塞行为,针对透水沥青混合料车辙试件的优点和特性,自制常水头竖向渗透系数测定装置测定透水沥青混合料在径流雨水作用下的渗透系数,绘制归一化时程曲线分析其空隙阻塞效应.结果表明,透水沥青混合料的空隙阻塞过程由“快速阻塞”、“阻塞部分恢复”和“渐进阻塞”三阶段组成,空隙衰减曲线对透水沥青路面空隙阻塞程度的预估、路面清洗时间节点的确定具有一定的指导意义....
摘要:为了确定 SBS 改性沥青宏观性能的微观评价指标,首先,选取道路石油沥青与改性剂,在不同的改性剂掺量和剪切时间下制备改性沥青;然后,进行宏观性能测试与荧光显微图像采集,提取聚合物微观形态的特征参数。利用灰关联方法确定与SBS 改性沥青宏观性能关联度高的微观评价指标。研究结果表明:面积百分率和长短轴之比与改性沥青宏观性能关联程度优于其他指标,且当面积百分率为18.5%~19.5%、长短轴之比为1.78~1.82时,SBS 改性沥青的宏观性能最优。...
[期刊论文] 娄可可 康爱红 寇长江
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北大核心 CSTPCD CSCD CA
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摘要:聚合物改性沥青是典型的两相共混物,相态结构分析是研究其改性机理和改性效果最直接、最有效的方法.为参数化表征SBS改性沥青的相态结构,通过荧光显微系统对沥青观测样本进行图像采集,运用专业软件对荧光显微图像进行预处理并提取聚合物相显微形态参数,对4种典型的显微形态参数长短轴之比最大值、面积百分率、分形维数、最大面积代表值进行量化分析.结果表明:最大面积代表值较其他参数更适合表征SBS改性沥青的相态结构.当聚合物最大面积代表值小于2500μm2时,改性沥青一般形成沥青相连续而聚合物相分散结构;当最大面积代表值大于15000μm2时,一般形成聚合物相连续而沥青相分散结构,即网络结构.荧光显微分析为SBS改性沥青相态结构的参数化表征提供了技术手段....
摘要:聚合物改性沥青分散相分布均匀性是影响和评价改性沥青改性效果的重要指标.在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青荧光显微图像数字化预处理的基础上,借助专业的图像处理与分析软件提取显微图像中分散相的特征参数,并分别采用Morishita指数法、Poisson比较法、Gini系数法、Christiansen系数法对聚合物改性粒子的分散相均匀性进行评估.通过比较几种评价方法结果的准确性与合理性,给出评价聚合物改性沥青改性粒子分布均匀性的推荐方法:Morishita指数离差值和Christiansen分散系数可以对聚合物改性沥青中聚合物相的分布均匀性进行有效的定量评价....
摘要:以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青荧光显微分析过程中荧光显微图像的采集与处理方法为研究对象,讨论了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青显微图像获取过程中的影响因素以及对显微图像进行处理时所采用的主要手段和注意点.通过具体实例给出了图像采集的最佳放大倍数、曝光时间的确定方法以及显微图像质量的灰度直方图评价方法,确定了显微图像进行量化表征之前进行景深扩展、图像增强、对象分割、目标分离等一系列处理方法的标准步骤和进行目标分离时改性粒子的区域选取原则,为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青荧光显微图像量化研究提供理论依据....
[专利] 发明专利 CN201910885615.X
扬州大学 2020-01-10
摘要:一种路面降雨模拟与径流采集系统,包括水箱、水泵、水管、喷头、路面平台、水样采集装置、雨量计、控制器;控制器用于控制水泵的供水压力;水管布置在路面平台正上方,且水管上设有多个喷头;路面平台包括中分带、行车道、可调节式边坡、移动式边沟;中分带固定在行车道一侧;可调节式边坡与行车道另一侧铰接;移动式边沟设置在可调节式边坡边缘正下方;中分带、行车道、可调节式边坡、移动式边沟上一次可放置中分带净化材料、行车道净化材料、边坡净化材料、边沟净化材料;行车道上设有雨量计;中分带底部、可调节式边坡坡脚处均设有水样采集装置;本发明可测试不同道路垫面材料对雨水的净化效果。
[专利] 发明专利 CN201810371522.0
扬州大学 2018-09-28
摘要:本发明公开了一种高粘改性沥青及其制备方法。所述高粘改性沥青成分包括HVA高粘剂和SBS改性沥青,以质量百分比计,HVA:SBS改性沥青=0.08~0.11;用电子天平称量SBS改性沥青试样放于盛样器中,在烘箱中加热至185℃,按照设计比例称取一定质量的高粘剂,加入到沥青中并用玻璃棒搅拌均匀,使用剪切机按照5000±200r/min速率对沥青剪切30min,剪切过程中温度维持在180±10℃,关闭剪切机,将制备好的高粘改性沥青放入180℃±5℃烘箱中发育30min,制得所述的高粘沥青。本发明在以湿法制备的高粘改性沥青中掺入适当的HVA高粘剂,用于透水性沥青路面,不仅可以提高路面抗飞散性,还可以提高高温稳定性,且操作简便,节约成本。
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CSTPCD 北大核心
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摘要:作为典型的面源污染,路面径流污染具有成分复杂、时空变异性大等特点,其污染特性与排放规律的准确描述是道路生态建设的前提与基础.分析扬州市不同道路6场降雨径流污染特性,结果表明:路面径流污染浓度大,生化需氧量低,可生化性差,TP固相比重最高,COD、Pb、Zn次之,TN最低,各污染物固相比重影响其与SS的线性关系;通过不同场次径流水质对比与同一场次径流前期与后期水质对比,分析了路面径流污染物排放特性,结果表明:不同场次降雨污染物浓度变化规律差异大,同一场次降雨污染物浓度遵循初期高于后期的一般规律;借助分析软件MATLAB,分析了6场降雨排污过程对Metcalf和Eddy冲刷模型的适用性,结果表明:此模型对城市路面径流排污特性拟合效果变异性大,对降雨强度较为均匀且即时输入较弱的降雨较为适用,反之适用性较差....
[博士论文] 寇长江
水利工程 扬州大学 2018(学位年度)
摘要:密集的道路交通网络在为城市带来高度通达、集散功能的同时,也由于频繁交通活动所致的尾气排放、敞式运输、车辆扬尘、轮胎制动、部件磨损以及油分渗漏等原因,成为面状污染最主要的来源之一,路面径流排放、下渗对周围水系和地下水环境造成的影响已经成为道路生态化建设亟待解决的重要问题。本文通过大量文献与实地调研,在综合比对种植林带、人工湿地、生物滞留设施、渗滤系统与透水铺装等污染处治措施及其净化效能的基础上,提出了基于渗滤系统和透水铺装等原位污染控制技术,通过“径流转变为渗流”实现道路面源污染净化的基本思路,并设计了合理的净化介质与渗流路径,从试验、数值层面论证了路面径流污染原位控制技术的可行性。
  首先,准确评估不同类型路面径流污染物的时空分布特征是进行原位污染控制措施设计的依据和前提。通过实地采样与测试,对水泥混凝土、密实沥青混凝土、透水沥青混凝土三种不同道路路面形式的产流过程、径流污染物浓度水平与时空分布特征进行了探究,发现水泥混凝土路面和密实沥青混凝土路面的产流过程为“冲刷-浸润-径流”,透水沥青混凝土路面的产流形式为“冲刷-浸润-渗流-径流”,“渗流”过程和丰富的空隙空间赋予透水沥青混凝土路面较强的污染截留和保持能力,而较小的表面构造特性使水泥混凝土路面的污染保持能力远远低于密实沥青混凝土路面,故透水沥青混凝土路面、传统的水泥混凝土路面、密实沥青混凝土路面,径流水样污染程度依次加深。除了不同类型路面产流特征,路面径流污染物的空间分布特征还受到路段交通特征和周边环境的影响,在交叉口与人行横道附近表现出悬浮物、重金属污染富集的现象,在商业区附近表现出有机污染物升高的现象;在路面径流污染物的时间分布特征方面,基于密实沥青混凝土路面径流污染物累积分布曲线,提出了冲刷高峰时点tm、累积最大冲刷浓度Cm和冲刷强度Fm等量化指标来表征路面径流污染物的初期冲刷效应时域和强度。
  其次,调研结果充分说明了透水沥青混凝土路面在净化路面污染、削减降雨洪峰等方面的优势。基于此,研究设计了“全渗透式”道路断面的基本形式,确定了包括透水沥青混凝土路面、多孔水泥混凝土边坡、矿物材料净化层和生物废料改良土4种净化介质组成的渗流路径,对不同配(合)比的净化介质进行了室内制备、基本性能测试,确定了干法撒布沉积土与湿法化学试剂法投放相组合的污染物输入方式,并设计、开展了不同配(合)比的净化介质的室内净化试验。对不同净化介质的模拟试验结果表明:透水沥青混凝土和多孔水泥混凝土的空隙率变化主要影响SS及附着其上的那部分污染物的净化率,对溶解分散于水样中的其他污染物的净化率影响较小;不同矿物材料净化层的内部孔隙结构、表面物化特性不同,对SS的净化率普遍较高,沸石、硅藻土对TP的净化率较高,而沸石、陶粒对重金属Pb和Zn的净化能力突出;对土壤的改良处理不利于SS的净化,生物废料的掺配主要提升土壤的重金属净化能力。根据净化介质的初始净化能力,绘制了初始净化等级示意图,并从空间布局、层位布局、材料混合、净化增强四个层面给出了适用于不同污染物浓度水平与净化等级要求的净化介质组合方法。此外,还对净化前后径流水样中悬浮颗粒粒径范围、峰形特征及最频粒径的变化规律进行了分析,发现透水沥青混凝土主要截留大粒径颗粒,多孔水泥混凝土主要截留大粒径和中等粒径的颗粒,而矿物材料净化层对各个粒径范围的颗粒均具有较好的截留作用。
  室内净化试验还针对大空隙/多孔材料容易堵塞而引起的排水能力衰减问题,考虑雨前晴天风干作用对堵塞进程的影响,对不同配(合)比的净化介质进行了径流水样污染物总量等效年限为10年长期净化效能试验,对渗透系数与污染净化率的同步测定结果表明,风干效应虽然会引起路面结构空隙内沉积物的絮凝、成团、结硬,加速空隙空间排水能力的衰减进程,但能够促进溶解态污染物向悬浮颗粒的附着过程,增加各种污染与净化介质的接触时间,有利于污染物的净化,且截留颗粒和空隙内壁组成的新空隙结构能够显著提高净化介质对各种污染物的截留、净化能力。对于长期服役过程的堵塞问题,基于空隙衰变引起的排水能力衰减而净化能力增强的规律,提出了“平衡法”、“最大污染净化率法”和“排水能力优先法”等确定净化介质清理时间节点的方法。
  为确定降雨强度、几何坡度、组合形式对实际净化效能的影响,建立与室内净化试验的联系,实现路面径流污染物的定量管理,构建了包括人工模拟降雨平台和道路集成平台的足尺试验系统,对单(双)层沥青混凝土路面、不同坡度多孔水泥混凝土边坡及两种矿物材料净化层进行人工模拟降雨试验。率定试验表明人工降雨的均匀性和重复性均能满足试验要求,不会对实验结果造成影响。对于边坡部分,坡度的增加会明显降低多孔水泥混凝土对径流污染的净化能力;对于路面部分,通过计算不同空隙率透水沥青混凝土所能承受的极限降雨强度确定了合理的降雨强度范围与梯度,并以相同空隙率透水沥青混凝土的室内净化试验结果和近似降雨强度人工模拟降雨试验结果为参照,分别提出了调整系数α、层系数β、降雨强度折减系数γ,同时实现不同影响因素的定量评价和与室内净化试验的转换;两种组合形式(2#仓室和3#仓室)对六种污染物的综合净化率均达到了较高的水平,不同材料所发挥的作用与室内净化试验结果相符。
  最后,基于一定的简化、概化条件,建立了道路结构及其地下水环境的有限差分模型和污染物运移模型,初步探究了路面径流入渗部分对其污染羽的影响,运行结果表明:污染物在道路及其地下水环境中的入渗与迁移过程受到介质分界面、地下水位线、距离排水区域的距离等因素的影响,表现出有规律的时间、空间的累积现象,且在相同或类似的地质条件下,整个区域的浓度水平则主要受到污染物补给浓度(路面径流污染浓度与原位控制技术污染截留量的差值)的影响。模型能够对输入(补给)、输出(观测井)模拟区域的污染物随时间和空间的变化进行有效预测,可以作为原位控制技术实施后道路地下水环境污染羽评估、管理的有效手段。
  研究成果将为推动路面径流污染原位控制技术的发展和实施前后道路环境污染状况的定量评估提供理论基础。
[专利] 发明专利 CN201510946174.1
扬州大学 2016-05-18
摘要:一种精确快速测定土壤渗透系数的装置,属于岩土分析设备技术领域,包括装置机架,还由供水装置、快速饱和装置、土样柱、支座和渗流量测试装置组成;土样柱固定设置在支座上,供水装置和快速饱和装置固定设置在土样柱的上方并与土样柱上端的盖板相接,渗流量测试装置设置在支座的一侧,渗流量测试装置通过测试导水管与土样柱的下端相连接;本发明良好地解决了土壤饱和不充分、渗流量读数误差等问题,提高了装置测定的准确性,还实现了水力梯度的灵活调控,操作方便,精度高,成本投入低,应用范围广泛。
[专利] 实用新型 CN201520845368.8
扬州大学 2016-03-30
摘要:本实用新型提供了一种用于透水沥青混凝土车辙板试件的渗透系数测定装置,包括测试装置和供水装置,测试装置包括工作平台、溢流水槽、上套筒、下套筒、两个法兰、电子温度计、量筒等;上套筒外侧壁上设有与其内部相通的溢水口,两个相同的法兰刻有一圈凹槽与套筒胶结为一个整体;下套筒与溢流水槽贯通,溢流水槽设置了一个溢流口和一个排水口;试件置于两个法兰之间,法兰与试件之间放置橡胶密封垫,法兰设有螺孔,通过长螺栓穿过螺孔并用螺母固定试件;所述供水装置由储水桶、水泵、电源开关等组成。本装置结构合理,操作简便,不仅良好地解决了侧壁渗漏的问题,还实现了水力梯度的灵活控制,测定的结果合理可靠。
[专利] 发明专利 CN201510685753.5
扬州大学 2016-03-09
摘要:本发明公开了一种SBS改性沥青相态分布特性的荧光显微图像分析方法,首先对标准方法采集的荧光显微图像进行滤波分析、分割处理得到表示沥青相和聚合物相的二值图像,然后提取图像中的聚合物形态并转为二值文件,最后对二值图形文件矩阵进行分块操作,将图像主矩阵(主图)等分为若干子矩阵(子图)并提取主图连通域的数量及各个子图中的目标聚合物粒子数量,并据此计算主图的克里斯钦森系数。与传统试验相比,本发明克服了室内试验估测聚合物分布相容性的不足,避免了传统试验耗费大量的人力物力的缺点。本发明方法引入了荧光显微图像技术,具有效率高、成本低等优点,可以快速、定量地分析亚微观尺度SBS改性沥青的相态分布特性。
[专利] 发明专利 CN201510713841.1
扬州大学 2015-12-30
摘要:本发明提供了一种用于透水沥青混凝土车辙板试件的渗透系数测定装置及其测试方法。测定装置包括测试装置和供水装置,测试装置包括工作平台、溢流水槽、上套筒、下套筒、两个法兰、电子温度计、量筒等;上套筒外侧壁上设有与其内部相通的溢水口,两个相同的法兰刻有一圈凹槽与套筒胶结为一个整体;下套筒与溢流水槽贯通,溢流水槽设置了一个溢流口和一个排水口;试件置于两个法兰之间,法兰与试件之间放置橡胶密封垫,法兰设有螺孔,通过长螺栓穿过螺孔并用螺母固定试件;所述供水装置由储水桶、水泵、电源开关等组成。本装置结构合理,操作简便,不仅良好地解决了侧壁渗漏的问题,还实现了水力梯度的灵活控制,测定的结果合理可靠。
[专利] 发明专利 CN201410348741.9
扬州大学 2014-10-15
摘要:本发明提供一种可调式聚合物改性沥青高速剪切搅拌分散组合装置,包括高速剪切乳化机和搅拌分散器,所述搅拌分散器包括驱动电机、锥形齿轮、传动轴承、托架平台、螺旋形搅拌叶片和转动平台,托架平台上表面从下到上依次安装有转动轴承、锥形齿轮和驱动电机,多根螺旋形搅拌叶片上端的螺纹部分穿过转动平台上的螺孔并通过小螺母垂直固定于转动平台下表面;工字形空心圆柱连接件从转动平台下表面穿过该圆孔后与转动平台正上方的托架平台连接。本发明自带托架,不增加容器或高速剪切乳化机的负担,可用于SBS、SBR等多种聚合物改性沥青的搅拌分散;驱动电机功率较小,很小的能耗即可实现搅拌的均匀性要求。
摘要:显微形态分析是研究改性沥青性能、机理最为直观有效的手段,但对于改性沥青宏观性能与微观形态间的关系分析尚以定性描述为主,未能形成完整的评价标准和定量的预估模型。本文拟选取壳牌90#基质沥青和道改2#SBS改性剂为原材料制备改性沥青,同时取样进行宏观性能测试和微观形态参数采集,通过MATLAB软件对宏观数据和微观参数进行分析、拟合,并建立宏观性能与微观形态之间的关系模型,给出借助微观形态参数评价改性沥青性能的指标和函数关系,通过微观形态参数直接对宏观性能进行表征和预测。
[专利] 实用新型 CN201520629645.1
南京金埔园林股份有限公司 扬州大学 2015-12-16
摘要:本实用新型公开了一种缓流式径流雨水渗滤净化调蓄池,包括若干混凝土池塘,所述混凝土池塘中相邻的两个采用过水阀实现连通,在所述混凝土池塘中的每一个的底部设置有单层或多层的滤料层,本实用新型兼顾了对城市地表径流雨水的收集、净化与调蓄利用功能,同时实现了雨水资源化利用与区域污水净化的生态效果。另外,本实用新型的层状滤料具备了导水、去污功能,有效解决了对汇水面内径流雨水中SS、COD、TP、TN、NH3-H、Zn、Pb等污染物的去除,并且与池塘或调蓄池组合为一体,不占用额外的土地资源,原材料采用普通建筑材料,材料易得,施工工艺简单。
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