钢渣对沥青选择性吸收行为与机理研究

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    51708437
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    谢君
  • 依托单位：
    武汉理工大学
  • 学科分类：
    E0809.道路与轨道工程
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Using basic oxygen furnace slag (BOF) in asphalt mixture is a good approach for its re-utilization. It meets the strategies of waste recycling and environment protection in China. The deterioration of asphalt concrete with BOF due to the selective absorption of light components in bitumen should be attached much importance. Based on the components and rheological behavior of bitumen, we plan to use nano-indentation and mass spectrum technology to characterize the behavior of selective absorption. Also we will study the mechanism of selective absorption with the principle of wetting behavior of different components in bitumen to BOF. Furthermore we combine laboratory tests and engineering projects to comparatively study the effects of selective absorption on the properties of asphalt mixture. The purpose of this study is to reveal the distribution of various components of bitumen in porous structure of BOF, to determine its properties and morphology evolution , and to enhance the interpretation of bitumen components wettability to BOF. The findings of this study could be a theoretical basis for selective absorption. It is of great importance to improve the application quality of BOF based bituminous pavement.
以沥青混凝土为载体实现钢渣资源化是国家环境保护与资源循环利用的双重重大战略需求。为提高钢渣应用质量，钢渣对沥青轻质组分优先吸收的选择性造成混凝土性能下降的问题应重点研究。本项目基于沥青组成与行为特性，采用以纳米压痕测试和质谱分析为主的技术方案在微观尺度直接表征选择性吸收行为；以沥青轻、重质组分对钢渣的润湿特性为研究重点，探寻选择性吸收产生机理；采用室内理论研究与钢渣沥青路面实体工程验证相结合的方式，通过建立参照物全方位对比研究选择性吸收行为对沥青混凝土性能的影响规律。项目将揭示沥青组分在钢渣孔隙内的分布规律，探明其性能变化规律及微观形貌，加深对沥青轻、重质组分润湿特性的认识，阐明沥青被钢渣孔隙选择性吸收机理。项目成果将建立沥青材料的选择性吸收研究理论，对提高钢渣应用质量具有重要的科学意义。

结项摘要

依据国家自然科学基金申请书中的相关研究规划，项目执行期间研究团队分别对钢渣对沥青选择性吸收行为研究、钢渣对沥青选择性吸收机理及选择性吸收对钢渣沥青混合料性能影响规律等内容展开了深入研究，具体如下：.（1）针对沥青组分性能不明确的问题，研究了芳香分、饱和分和胶质的荧光效应、化学基团组成，通过温度扫描和频率扫描研究了沥青组分的流变性能，确定了各自的流动行为指数和活化能，阐明了组分流动性能的差异性；.（2）利用CT技术研究了钢渣内部孔隙及其与天然集料的差异性，量化了沥青在其孔隙内部的吸收量，揭示了沥青在孔隙内部的分布特征；利用沥青轻质组分荧光特性，直接观测了沥青组分在钢渣孔隙内部的分离行为；利用纳米压痕技术探明了沥青组分在钢渣孔隙结构内、外表面的分布规律；.（3）通过研究沥青组分对钢渣集料润湿行为，结合钢渣集料与沥青组分的表面能，阐明了沥青组分在钢渣连通孔隙内部对空气的驱替机理，解释了为何沥青轻质组分会优先被集料吸收，而重质组分则不易吸收；.（4）研究了长时间序列下混合料沥青膜性能变化规律，对沥青膜进行逐层提取发现，选择性效应较明显，外层沥青膜轻质组分较少，而内层较多。但当沥青经过PAV长期老化后，选择性吸收效应停止；.（5）依托本项目发表学术论文12篇，全部为SCI检索，其中JCR 1区论文6篇；授权国家发明专利1项；获省部级奖励二项，其中一项本人排序第1，另一项为省部级一等奖，本人排序第3；培养3名硕士研究生，其中2名已毕业，1名在读。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Performance Evaluation and Improving Mechanisms of Diatomite-Modified Asphalt Mixture.
硅藻土改性沥青混合料性能评价及改进机理
  • DOI：
    10.3390/ma11050686
  • 发表时间：
    2018-04-27
  • 期刊：
    Materials (Basel, Switzerland)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yang C;Xie J;Zhou X;Liu Q;Pang L
  • 通讯作者：
    Pang L
Study of Toxicity Assessment of Heavy Metals from Steel Slag and Its Asphalt Mixture
钢渣及其沥青混合料中重金属的毒性评价研究
  • DOI：
    10.3390/ma13122768
  • 发表时间：
    2020-06-01
  • 期刊：
    MATERIALS
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Hu, Rui;Xie, Jun;Yang, Dong
  • 通讯作者：
    Yang, Dong
Enhancement mechanism of induction heating on blending efficiency of RAP - virgin asphalt in steel slag recycled asphalt mixtures
感应加热对钢渣再生沥青混合料中再生沥青混合效率的增强机理
  • DOI：
    10.1016/j.conbuildmat.2020.121318
  • 发表时间：
    2021-02-01
  • 期刊：
    CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Yang, Chao;Xie, Jun;Zhang, Lei
  • 通讯作者：
    Zhang, Lei
Geometric Characteristics of BOF Slag Coarse Aggregate and its Influence on Asphalt Concrete
转炉矿渣粗骨料几何特性及其对沥青混凝土的影响
  • DOI：
    10.3390/ma12050741
  • 发表时间：
    2019-03-01
  • 期刊：
    MATERIALS
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Kong, Dezhi;Chen, Meizhu;Yang, Chao
  • 通讯作者：
    Yang, Chao
Performance Degradation of Large-Sized Asphalt Mixture Specimen under Heavy Load and Its Affecting Factors Using Multifunctional Pavement Material Tester
多功能路面材料试验机大尺寸沥青混合料试件重载性能退化及其影响因素
  • DOI：
    10.3390/ma12233814
  • 发表时间：
    2019-12-01
  • 期刊：
    MATERIALS
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Li, Jiasheng;Yu, Jianying;Ye, Qunshan
  • 通讯作者：
    Ye, Qunshan

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    谢君
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    庄新姝

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
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