實(shí)驗平臺
中公高科材料驗證實(shí)驗室
齊聚國內外先進(jìn)材料研發(fā)驗證設備，打造國內公路養護實(shí)驗驗證平臺
機構介紹
INTRODUCTION OF MECHANISM
養護材料檢測室設備總投資3000余萬(wàn)元，裝配各類(lèi)科研檢測儀器100余臺（套），其中包括透射電子顯微鏡、成套熱分析設備、SHRP計劃瀝青材料成套設備、全自動(dòng)漢堡車(chē)轍試驗儀、UTM多功能材料試驗機等多套高端進(jìn)口分析儀器，以及液體改性添加材料中試生產(chǎn)驗證系統、固體顆粒改性添加材料中試生產(chǎn)驗證系統等兩套完備的生產(chǎn)工藝驗證系統。擁有完善的實(shí)驗設施、高端的設備條件、以及學(xué)科綜合的科研團隊，特種養護工藝實(shí)驗室針對公路養護技術(shù)的實(shí)際需求，基于核心材料，集合微觀(guān)機理分析、宏觀(guān)性能測試、生產(chǎn)工藝控制和施工工藝研究一體化，為公路養護行業(yè)開(kāi)創(chuàng )革新性的技術(shù)研究。
化學(xué)分析
元素定量分析
本實(shí)驗配備的Vario EL Cube型元素分析儀將被測物進(jìn)行充分燃燒還原后得到可能含有CO2、H2O、SO2、NO2等氣體的混合物，混合氣體經(jīng)過(guò)對應的吸附熱解柱實(shí)現分離，經(jīng)分離后的氣體經(jīng)TCD進(jìn)行定量檢測。
紅外光譜FT-IR
紅外光譜儀是利用物質(zhì)對不同波長(cháng)的紅外輻射的吸收特性，進(jìn)行分子結構和化學(xué)組成分析的儀器。紅外光譜儀通常由光源，單色器，探測器和計算機處理信息系統組成。根據分光裝置的不同，分為色散型和干涉型。對色散型雙光路光學(xué)零位平衡紅外分光光度計而言，當樣品吸收了一定頻率的紅外輻射后，分子的振動(dòng)能級發(fā)生躍遷，透過(guò)的光束中相應頻率的光被減弱，造成參比光路與樣品光路相應輻射的強度差，從而得到所測樣品的紅外光譜。
凝膠滲透色譜GPC
對具有不同分子體積的高聚物進(jìn)行分離和鑒定，獲得高聚物的相對分子量分布。其原理是讓被測的高聚物溶液通過(guò)一根內裝一定孔徑分布的色譜柱，柱中填料上有大小不一可供分子通行的間隙和孔。當聚合物溶液流經(jīng)色譜柱時(shí)，較大的分子被排除在填料粒子的孔外，只能從粒子間的間隙通過(guò)；較小的分子可以進(jìn)入粒子中的小孔，通過(guò)速率要慢的多。經(jīng)過(guò)一定長(cháng)度的色譜柱后，相對分子量不同的分子則被分開(kāi)，大分子先從色譜柱流出，小分子后流出。根據不同的流出時(shí)間再與標準物質(zhì)對照來(lái)計算分子量。
微觀(guān)結構分析
透射電子顯微鏡是把經(jīng)加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的原子碰撞而改變方向，從而產(chǎn)生立體角散射。散射角的大小與樣品的密度、厚度相關(guān)，因此可以形成明暗不同的影像。通常，透射電子顯微鏡的分辨率為0.1～0.2nm，放大倍數為幾萬(wàn)～百萬(wàn)倍，用于觀(guān)察超微結構。JEM-2100六硼化鑭透射電鏡，結合當前材料研究的新要求，開(kāi)發(fā)了一些其它電鏡所不具備的功能，使得電子光學(xué)系統特點(diǎn)更加突出，操作更簡(jiǎn)便。
主要用于觀(guān)測材料的微觀(guān)形貌，并對材料的微區進(jìn)行元素分析。掃描電子顯微鏡利用高電壓，對鎢燈產(chǎn)生的電子進(jìn)行加速，形成高能電子束并宏基樣品表面，激發(fā)出二次電子、背散射電子、俄歇電子透射電子等信號，通過(guò)探頭收集電子信息并采用計算機處理并成像。本實(shí)驗室配備的JSM-6010LA掃描電子顯微鏡的分辨率可達4nm，最大放大倍數為30萬(wàn)倍。
光在傳播中，波前受到與波長(cháng)尺度相當的隙孔或顆粒的限制，以受限波前處各元波為源的發(fā)射在空間干涉而產(chǎn)生衍射和散射，衍射和散射的光能的空間（角度）分布與光波波長(cháng)和隙孔或顆粒的尺度有關(guān)。用激光做光源，光為波長(cháng)一定的單色光后，衍射和散射的光能的空間（角度）分布就只與粒徑有關(guān)。對顆粒群的衍射，各顆粒級的多少決定著(zhù)對應各特定角處獲得的光能量的大小，各特定角光能量在總光能量中的比例，應反映著(zhù)各顆粒級的分布豐度。按照這一思路可建立表征粒度級豐度與各特定角處獲取的光能量的數學(xué)物理模型，進(jìn)而研制儀器，測量光能，由特定角度測得的光能與總光能的比較推出顆粒群相應粒徑級的豐度比例量。激光粒度分析儀采用濕法分散技術(shù)，機械攪拌使樣品均勻散開(kāi)，超聲高頻震蕩使團聚的顆粒充分分散，電磁循環(huán)泵使大小顆粒在整個(gè)循環(huán)系統中均勻分布，從而在根本上保證了寬分布樣品測試的準確重復。
靜/動(dòng)態(tài)熱性能評價(jià)
差示掃描量熱法(DSC)是在程序控制溫度下，測量輸給物質(zhì)和參比物的功率差與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。在程序控制溫度下，測量輸入到試樣和參比物的功率差（如以熱的形式）與溫度的關(guān)系。差示掃描量熱儀記錄到的曲線(xiàn)稱(chēng)DSC曲線(xiàn)，它以樣品吸熱或放熱的速率，即熱流率dH/dt（單位毫焦/秒）為縱坐標，以溫度T或時(shí)間t為橫坐標，可以測定多種熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數，例如比熱容、反應熱、轉變熱、相圖、反應速率、結晶速率、高聚物結晶度、樣品純度等。
熱重分析法(TG)是在程序控制溫度下測量物質(zhì)質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。許多物質(zhì)在加熱過(guò)程中常伴隨質(zhì)量的變化，這種變化過(guò)程有助于研究晶體性質(zhì)的變化。如熔化、蒸發(fā)、升華和吸附等物質(zhì)的物理現象，也有助于研究物質(zhì)的脫水、解離、氧化、還原等物質(zhì)的化學(xué)現象。當被測物質(zhì)在加熱過(guò)程中有升華、汽化、分解出氣體或失去結晶水時(shí)，被測的物質(zhì)質(zhì)量就會(huì )發(fā)生變化。這時(shí)熱重曲線(xiàn)就不是直線(xiàn)而是有所下降。通過(guò)分析熱重曲線(xiàn)，就可以知道被測物質(zhì)在多少度時(shí)產(chǎn)生變化，并且根據失重量，可以計算失去了多少物質(zhì)。
靜/動(dòng)態(tài)流變性能特征
動(dòng)/靜態(tài)剪切流變儀主要用于測試材料的粘度和粘彈性，可以表征瀝青及其改性添加材料的年溫曲線(xiàn)、彈性模量、損耗模量等粘彈性參數。AAKE MARS流變儀全面滿(mǎn)足所有研發(fā)工作中對流變測試的要求，還可以集成最新的流變-紅外聯(lián)用測試單元Rheonaut，可視顯微流變RheoScope，熔體拉伸流變SER和更多的功能附件。
瀝青
壓力老化試驗（PAV），模擬路面在服務(wù)了5-7年后，瀝青在各種作用下的老化。系統用于根據AASHTO和ASTM 有關(guān)使用加壓老化容器(PAV)進(jìn)行加速老化實(shí)驗的標準實(shí)驗版本來(lái)進(jìn)行加速瀝青樣品老化實(shí)驗。滿(mǎn)足全部ASTM和AASHTO標準，采用不銹鋼壓力容器，具有自動(dòng)計時(shí)和試驗結束自動(dòng)關(guān)機功能，顯示并存儲試驗、壓力等重要數據。
薄膜加熱烘箱可用于測定道路瀝青、聚合物改性瀝青薄膜加熱后的質(zhì)量變化，并根據需要測定加熱后殘留物的針入度、延度、軟化點(diǎn)、黏度等性質(zhì)變化，以評定瀝青的老化性能。
動(dòng)態(tài)剪切流變儀DSR用來(lái)測量瀝青膠結料高溫時(shí)的流變性質(zhì)(復數剪切模量，相位角等)。SHRP動(dòng)態(tài)剪切流變儀（DSR）是測定老化或未老化瀝青，(改性或未改性瀝青)5-85℃溫度范圍內線(xiàn)粘彈性性質(zhì)的必備儀器。按AASHTO MP1方法試驗時(shí)，瀝青試樣在規定溫度下夾在圓形平行板中，通過(guò)作用已知扭矩來(lái)測量試樣的復數剪切模量和相位角。使用相應的軟件可進(jìn)行兩種模式試驗：即應變控制（測量其應力）和應力控制（測量其應變）；可進(jìn)行AASHTO PP6溫度掃描試驗。使用相應的軟件可進(jìn)行頻率掃描試驗，通用的系統可進(jìn)行非SHRP試驗，用于研究目的。
彎曲梁流變儀是根據現行ASTM，AASHTO和SHRP方法對瀝青膠結料進(jìn)行低溫彎曲蠕變勁度的測試。用于評估瀝青膠結料的低溫斷裂特性。測試結果包含低溫蠕變勁度S(t)和蠕變勁度變化率m(t)指標。
布氏粘度計，用于測定不同溫度下瀝青粘度。布氏粘度計名稱(chēng)的由來(lái)在于美國B(niǎo)rookfield家族開(kāi)創(chuàng )的旋轉粘度測量法，利用獨特的轉子與流體之間產(chǎn)生的剪切和阻力之間的關(guān)系而得出的全新的粘度值，正式開(kāi)創(chuàng )了動(dòng)力粘度的測量先河。
集料
測定細集料（天然砂、人工砂、石屑）的顆粒級配及粗細程度。對水泥混凝土用細集料可采用干篩法，如果需要也可采用水洗法篩分；對瀝青混合料及基層用細集料必須用水洗法篩分。
細集料砂當量試驗適用于測定天然砂、人工砂、石屑等各種細集料中所含的粘性土或雜質(zhì)的含量，以評定集料的潔凈程度。砂當量用SE表示。本方法適用于公稱(chēng)最大粒徑不超過(guò)4.75mm的集料。
路面工程
該檢測系統采用非常堅固的結構和創(chuàng )新的設計，使其幾乎在所有環(huán)境下都能很好的進(jìn)行路面橫向力系數檢測，可以滿(mǎn)足現代高速公路和機場(chǎng)跑道的橫向力系數檢測。
探地雷達是利用電磁波，通過(guò)對不同介質(zhì)分界面進(jìn)行連續掃描，從而確定其內部結構形態(tài)和位置的電磁探測技術(shù)。其工作原理為：利用電磁波發(fā)射天線(xiàn)向被探測目標發(fā)射寬頻帶高頻電磁波，同時(shí)利用電磁波接收天線(xiàn)接收由目標內部反射回來(lái)的電磁信號；由于高頻電磁波在介質(zhì)傳播時(shí)，其電磁場(chǎng)強度和波形將隨所通過(guò)介質(zhì)的介電性質(zhì)和集合形態(tài)而發(fā)生變化，因此可以通過(guò)對所反射回來(lái)的電磁波時(shí)域信號進(jìn)行采集、處理和分析，從而確定目標體的空間位置和結構狀態(tài)。
瀝青混合材料
AMPT瀝青混合料性能試驗系統對瀝青混合料進(jìn)行動(dòng)態(tài)模量試驗，流變次數和流變時(shí)間的瀝青試驗，評估瀝青混合料路用性能和指導路面結構設計。與UTM的測試原理類(lèi)似，該系統可以對在室內達到恒溫要求 的試件完成三個(gè)基本性能試驗：動(dòng)態(tài)模量試驗、重復加載永久變形試驗、靜態(tài)蠕變試驗。其中，動(dòng)態(tài)模量可直接用于路面結構設計，而重復加載永久變形試驗則是路面實(shí)際載荷作用的最好模擬。
服務(wù)項目
SERVICE ITEM
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