基于微纳观测试的混凝土再生集料与沥青粘附特性、失效机理及增强研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51908460
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    28.0万
  • 负责人：
    侯月琴
  • 依托单位：
    西安交通大学
  • 学科分类：
    E0809.道路与轨道工程
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Due to its special surface structure and chemical composition, the adhesion between RCA and asphalt is extremely complicated, which makes the road performances of HMA-RCA (asphalt mixture containing RCA) is complicated as RCA content varies. The risk of potential early damage has created obstacles to large-scale reuse. Therefore, It is of key importance to reveal the particularity of adhesion of RCA/asphalt for improving the road performance of HMA-RCA. The micro-nano tests and macro-test is utilized as the main means in this project. The surface micro-morphology (SMM) and chemical composition of RCA will be quantitatively evaluated. The influence of chemical composition on RCA surface energy parameters and RCA/asphalt adhesion energy will be defined, further to explore the microscopic mechanism of chemical interaction on RCA/asphalt adhesion. The influencing factors and weights of aggregate/asphalt macroscopic adhesion strength will be investigated, and a refined model of SMM and adhesion strength will be established, further to reveal the microscopic mechanism of physical interaction of RCA/asphalt adhesion. The mechanism of adhesion failure caused by SMM attenuation, moisture and asphalt aging will be discussed. Finally, adhesion enhancement measures will be proposed from the crushing process, physical strengthening and chemical strengthening of RCA. The results have important scientific significance for revealing the adhesion characteristics and failure mechanism of RCA and natural aggregate/asphalt, and have significant practical value for promoting the large-scale utilization of HMA-RCA.
因具有特殊的表面构造与化学组成，再生集料(RCA)/沥青粘附规律极为复杂，使得HMA-RCA（含再生集料的沥青混合料）的路用性能随RCA掺量的变化规律不可预测，潜在早期损害风险，给规模化再利用带来了障碍。本项目以微纳观测试技术和宏观试验为主要手段，量化评价RCA化学组成与表面微观构造（SMM），明确各化学组成对表面能参数、集料/沥青粘附功的影响排序，揭示RCA/沥青粘附的化学作用微观机制；探明集料/沥青宏观粘附强度的影响因素及其权重，建立SMM与粘附强度的精细化模型，揭示RCA/沥青粘附的物理作用微观机制；揭示由SMM衰减、水分与沥青老化引起的RCA/沥青粘附失效机理，从RCA的破碎、物理强化与化学强化等方面推荐技术经济最佳的增强措施。成果对揭示RCA(也包括天然集料)/沥青粘附的化学与物理作用微观机制及其失效机理有重要的理论意义，对促进HMA-RCA规模化利用具有显著意义。

结项摘要

再生集料（RCA）因具有特殊的表面构造与化学组成，导致其与沥青粘附规律极为复杂，使得HMA-RCA（含再生集料的沥青混合料）的路用性能随RCA掺量的变化规律不可预测。潜在的早期损害风险给规模化再利用带来了障碍。然而，受测试技术的限制，现有的粘附理论所需要的微观参数无法直接测定或量化评价，使得有效性无法验证，更无法深层次揭示集料表面微观构造与化学组成对粘附性的影响机制，由此所提出的改善措施针对性不强，由粘附性不足所导致的路面水损害并没有得到很好解决。本项目基于XRF与CLSM微观测试，量化评价了集料化学组成与表面微观构造，揭示了不同于天然集料的RCA化学组成与表面微（纳）观构造特性；基于AFM与Pull-off试验，明确了不同化学组成对表面能参数与集料/沥青粘附功的影响排序，建立了RCA表面微观构造与RCA/沥青粘附强度的精细化模型，揭示了不同于天然集料的RCA/沥青粘附的化学与物理作用微观机制；研究了RCA表面微观构造衰减（或变化）、水分与沥青老化对RCA/沥青粘附的影响规律，揭示了RCA/沥青粘附失效机理；从RCA物理强化与化学强化等方面，推荐了技术经济效益最佳的RCA/沥青粘附增强措施，大幅提升HMA-RCA的路用性能。研究成果对揭示RCA（也包括天然集料）/沥青粘附的化学与物理作用微观机制及其失效机理有重要的理论意义，对促进HMA-RCA规模化利用具有显著意义。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
Multi scale investigation on the failure mechanism of adhesion between asphalt and aggregate caused by aging
老化引起沥青与集料粘附失效机理的多尺度研究
  • DOI：
    10.1016/j.conbuildmat.2020.120361
  • 发表时间：
    2020-12-30
  • 期刊：
    CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Ji, Xiaoping;Li, Jia;Jiang, Yingjun
  • 通讯作者：
    Jiang, Yingjun
Study of surface microscopic properties of asphalt based on atomic force microscopy
基于原子力显微镜的沥青表面微观性质研究
  • DOI：
    10.1016/j.conbuildmat.2020.118025
  • 发表时间：
    2020-05-10
  • 期刊：
    CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Ji, Xiaoping;Hou, Yueqin;Jiang, Yingjun
  • 通讯作者：
    Jiang, Yingjun
Moisture Damage of Asphalt Based on Adhesion, Microsurface Energy, and Nanosurface Roughness
基于附着力、微表面能和纳米表面粗糙度的沥青水分损伤
  • DOI：
    10.1061/(asce)mt.1943-5533.0004405
  • 发表时间：
    2022-10
  • 期刊：
    Journal of Materials in Civil Engineerin
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yueqin Hou;Jia Li;Xiaoping Ji;Haiwei Zou;Chaohui Wang;Xiangzheng Fang
  • 通讯作者：
    Xiangzheng Fang
Characterization of surface mechanical properties of various aggregates from micro scale using AFM
使用 AFM 从微观尺度表征各种骨料的表面机械性能
  • DOI：
    10.1016/j.conbuildmat.2021.122847
  • 发表时间：
    2021-03-17
  • 期刊：
    CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Chen, Yun;Hou, Yueqin;Chen, Bo
  • 通讯作者：
    Chen, Bo
Study on the multiscale adhesive properties between asphalt and aggregate
沥青与骨料多尺度粘结性能研究
  • DOI：
    10.1016/j.conbuildmat.2020.118693
  • 发表时间：
    2020-07-20
  • 期刊：
    CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Ji, Xiaoping;Sun, Enyong;Chen, Bo
  • 通讯作者：
    Chen, Bo

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再生SBS改性沥青混合料的施工温度确定
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  • 发表时间：
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  • 作者：
    甘新立;郑南翔;侯月琴;纪小平
  • 通讯作者：
    纪小平

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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]
          K --> L[研究结束]
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