瀝青路面疏水抑冰涂層開(kāi)發(fā)及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-15 14:24
冬季路面結(jié)冰抗滑能力急劇下降,嚴(yán)重影響公路行車(chē)安全和通行能力,給國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。針對(duì)傳統(tǒng)除冰雪技術(shù)弊端,借鑒高壓輸電線防覆冰技術(shù)及路面融雪抑冰技術(shù),論文開(kāi)發(fā)疏水抑冰涂層技術(shù)和材料。論文研究瀝青路面的冰粘附特性,分析了影響冰粘附強(qiáng)度的因素,對(duì)疏水抑冰涂層材料進(jìn)行設(shè)計(jì)及室內(nèi)制備,并對(duì)其防冰性能和路用性能展開(kāi)試驗(yàn)研究分析。具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)瀝青路面冰層粘附特性研究。從粘附現(xiàn)象入手,闡述了界、表面物理化學(xué)和粘附相關(guān)理論基礎(chǔ),分析了路面冰粘附機(jī)理,將瀝青路面冰粘附強(qiáng)度影響因素分為內(nèi)部和外部因素,并對(duì)易人為改變的內(nèi)部因素(路面潤(rùn)濕性和粗糙度)分別進(jìn)行試驗(yàn)研究,結(jié)冰試件的拉伸試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)結(jié)果表明:冰粘附強(qiáng)度隨試件表面潤(rùn)濕性降低而減小,表面接觸角從41.3°到98.8°的區(qū)間冰法向和切向粘附強(qiáng)度下降幅度最大,分別為46.7%和59.8%;試件為親水表面時(shí)冰粘附強(qiáng)度隨粗糙度增加而增大,試件為疏水表面時(shí)冰粘附強(qiáng)度隨粗糙度增加而減小。表面潤(rùn)濕性對(duì)于試件表面冰粘附強(qiáng)度影響顯著。(2)疏水抑冰涂層防冰機(jī)理及設(shè)計(jì);诼访姹掣綇(qiáng)度的影響因素試驗(yàn)研究,提出疏水抑冰涂層的防冰機(jī)理,即...
【文章來(lái)源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:122 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
冰雪條件下路面狀況
第一章緒論3本文提出疏水抑冰涂層的概念,以主動(dòng)防冰雪技術(shù)為出發(fā)點(diǎn),以冰在瀝青路面上的粘附特性為基礎(chǔ),從瀝青路面防冰機(jī)理角度出發(fā),研發(fā)制備疏水抑冰涂層材料,在不改變路面原有結(jié)構(gòu)層情況的基礎(chǔ)上達(dá)到防結(jié)冰和即使結(jié)冰也易除冰的效果,且對(duì)道路橋梁等附屬設(shè)施、對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染并能持續(xù)除冰雪,是一種有效的防冰雪方法。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)內(nèi)外常用除冰雪方法由于道路積雪結(jié)冰而造成的經(jīng)濟(jì)損失多達(dá)數(shù)億元,多年來(lái)各國(guó)道路交通部門(mén)都非常重視道路冰雪問(wèn)題,也做了大量研究工作,探索出大量的除冰雪的方法,將這些除冰雪方法主要分為主動(dòng)除冰雪技術(shù)和被動(dòng)除冰雪技術(shù)兩大類(lèi),見(jiàn)圖1-2。圖1-2國(guó)內(nèi)外道路除冰雪技術(shù)匯總①被動(dòng)除冰雪技術(shù)1)融雪劑撒布融雪劑是國(guó)內(nèi)外經(jīng)常用到的一種路面除冰雪方法,將能夠降低冰雪融點(diǎn)的化學(xué)物質(zhì)撒布到路面上以達(dá)到融化冰雪的目的,由于此種方法簡(jiǎn)單易行而一直被普遍應(yīng)用于道路除冰。融雪劑主要分為氯鹽類(lèi)融雪劑、非氯鹽類(lèi)融雪劑和混合型融雪劑,最近幾年融雪劑也常被分為傳統(tǒng)型融雪劑和環(huán)保型融雪劑。
虢喲ソ塹母拍睿涸誥?繞秸?固體表面上滴落液滴形成固、液、氣三相體系,該體系平衡時(shí)在其交點(diǎn)處氣-液界面的切線與固-液交線的夾角就稱(chēng)之為接觸角,也叫潤(rùn)濕角,用θ表示,其大小在0-180°之間。通常用接觸角來(lái)表征固體表面潤(rùn)濕程度,目前關(guān)于接觸角的研究已經(jīng)獲得了比較成熟的理論成果。①Young方程1805年,英國(guó)物理學(xué)家托馬斯楊提出了Young方程來(lái)解釋固體表面的潤(rùn)濕行為,奠定了研究潤(rùn)濕現(xiàn)象的理論基矗他認(rèn)為當(dāng)液滴落在光滑平整的理想剛性平面上時(shí),固、液、氣三相會(huì)形成一個(gè)平衡體系,即三相界面間表面張力是平衡的。圖2-1理想固體表面上穩(wěn)定存在的液滴根據(jù)水平方向上的力學(xué)平衡條件得到如下方程:cosLGSLSG(2.4)式中:θ—固體表面本征接觸角;γSG、γSL、γLG—固-氣、固-液、液-氣界面張力。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]瀝青路面表面用疏水涂層制備與評(píng)價(jià)[J]. 徐鷗明,袁紅曉,張歡,席向東,張學(xué)磊,侯德華. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[2]超疏水瀝青混凝土抗凝冰性能及評(píng)價(jià)[J]. 高英力,代凱明,李學(xué)坤,馬路,何倍. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(24)
[3]超疏水涂層對(duì)瀝青路面防冰性能的影響[J]. 彭超,張滈,徐方,蔣國(guó)盛,陳鵬旭,張偉麗. 建筑材料學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]瀝青路面防冰涂層材料應(yīng)用研究[J]. 張澤文,羅爐,雷宗建. 四川建材. 2014(02)
[5]瀝青路面抗凝冰損傷防護(hù)材料研究[J]. 陳瑤,單麗巖,譚憶秋,陳志國(guó). 建筑材料學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]不同因素對(duì)路表冰層凍粘強(qiáng)度的影響分析[J]. 吳琴,曹林濤,張杰. 交通科技. 2014(02)
[7]融雪抑冰材料疏水性能影響因素研究[J]. 陳拴發(fā),劉狀壯,邢明亮,夏慧蕓. 建筑材料學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]蓄鹽瀝青混合料除冰雪性能研究[J]. 譚憶秋,孫嶸蓉,郭猛,鐘勇,周水文. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]憎水性材料用于路面除冰效果研究[J]. 徐俊軍,華夏. 交通標(biāo)準(zhǔn)化. 2012(24)
[10]抗凝冰涂料應(yīng)用技術(shù)研究[J]. 曾德亮,馬志君. 新型建筑材料. 2011(10)
碩士論文
[1]寒冷地區(qū)瀝青路面疏水防冰抗滑技術(shù)研究[D]. 楊曉飛.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[2]路面抗凝冰涂料的制備與性能研究[D]. 萬(wàn)文龍.南昌航空大學(xué) 2016
[3]瀝青路面水損害機(jī)理分析及對(duì)策研究[D]. 劉洋.山東大學(xué) 2014
[4]環(huán)保型瀝青路面融冰雪涂層研究[D]. 蔣松利.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[5]通過(guò)改變浸潤(rùn)性提高固體表面抗結(jié)冰性能[D]. 盧津強(qiáng).浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[6]抗凝冰瀝青混合料技術(shù)研究[D]. 康捷.重慶交通大學(xué) 2011
[7]鹽化物自融雪瀝青路面性能研究[D]. 孫玉齊.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[8]瀝青混凝土路面紋理構(gòu)造表征技術(shù)研究[D]. 彭成壩.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[9]抗凝冰粗糙路面技術(shù)研究[D]. 洪丹.重慶交通大學(xué) 2010
[10]瀝青混合料的滲水特性及抗凍性能研究[D]. 易軍艷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3285877
【文章來(lái)源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:122 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
冰雪條件下路面狀況
第一章緒論3本文提出疏水抑冰涂層的概念,以主動(dòng)防冰雪技術(shù)為出發(fā)點(diǎn),以冰在瀝青路面上的粘附特性為基礎(chǔ),從瀝青路面防冰機(jī)理角度出發(fā),研發(fā)制備疏水抑冰涂層材料,在不改變路面原有結(jié)構(gòu)層情況的基礎(chǔ)上達(dá)到防結(jié)冰和即使結(jié)冰也易除冰的效果,且對(duì)道路橋梁等附屬設(shè)施、對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染并能持續(xù)除冰雪,是一種有效的防冰雪方法。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)內(nèi)外常用除冰雪方法由于道路積雪結(jié)冰而造成的經(jīng)濟(jì)損失多達(dá)數(shù)億元,多年來(lái)各國(guó)道路交通部門(mén)都非常重視道路冰雪問(wèn)題,也做了大量研究工作,探索出大量的除冰雪的方法,將這些除冰雪方法主要分為主動(dòng)除冰雪技術(shù)和被動(dòng)除冰雪技術(shù)兩大類(lèi),見(jiàn)圖1-2。圖1-2國(guó)內(nèi)外道路除冰雪技術(shù)匯總①被動(dòng)除冰雪技術(shù)1)融雪劑撒布融雪劑是國(guó)內(nèi)外經(jīng)常用到的一種路面除冰雪方法,將能夠降低冰雪融點(diǎn)的化學(xué)物質(zhì)撒布到路面上以達(dá)到融化冰雪的目的,由于此種方法簡(jiǎn)單易行而一直被普遍應(yīng)用于道路除冰。融雪劑主要分為氯鹽類(lèi)融雪劑、非氯鹽類(lèi)融雪劑和混合型融雪劑,最近幾年融雪劑也常被分為傳統(tǒng)型融雪劑和環(huán)保型融雪劑。
虢喲ソ塹母拍睿涸誥?繞秸?固體表面上滴落液滴形成固、液、氣三相體系,該體系平衡時(shí)在其交點(diǎn)處氣-液界面的切線與固-液交線的夾角就稱(chēng)之為接觸角,也叫潤(rùn)濕角,用θ表示,其大小在0-180°之間。通常用接觸角來(lái)表征固體表面潤(rùn)濕程度,目前關(guān)于接觸角的研究已經(jīng)獲得了比較成熟的理論成果。①Young方程1805年,英國(guó)物理學(xué)家托馬斯楊提出了Young方程來(lái)解釋固體表面的潤(rùn)濕行為,奠定了研究潤(rùn)濕現(xiàn)象的理論基矗他認(rèn)為當(dāng)液滴落在光滑平整的理想剛性平面上時(shí),固、液、氣三相會(huì)形成一個(gè)平衡體系,即三相界面間表面張力是平衡的。圖2-1理想固體表面上穩(wěn)定存在的液滴根據(jù)水平方向上的力學(xué)平衡條件得到如下方程:cosLGSLSG(2.4)式中:θ—固體表面本征接觸角;γSG、γSL、γLG—固-氣、固-液、液-氣界面張力。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]瀝青路面表面用疏水涂層制備與評(píng)價(jià)[J]. 徐鷗明,袁紅曉,張歡,席向東,張學(xué)磊,侯德華. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[2]超疏水瀝青混凝土抗凝冰性能及評(píng)價(jià)[J]. 高英力,代凱明,李學(xué)坤,馬路,何倍. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(24)
[3]超疏水涂層對(duì)瀝青路面防冰性能的影響[J]. 彭超,張滈,徐方,蔣國(guó)盛,陳鵬旭,張偉麗. 建筑材料學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]瀝青路面防冰涂層材料應(yīng)用研究[J]. 張澤文,羅爐,雷宗建. 四川建材. 2014(02)
[5]瀝青路面抗凝冰損傷防護(hù)材料研究[J]. 陳瑤,單麗巖,譚憶秋,陳志國(guó). 建筑材料學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]不同因素對(duì)路表冰層凍粘強(qiáng)度的影響分析[J]. 吳琴,曹林濤,張杰. 交通科技. 2014(02)
[7]融雪抑冰材料疏水性能影響因素研究[J]. 陳拴發(fā),劉狀壯,邢明亮,夏慧蕓. 建筑材料學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]蓄鹽瀝青混合料除冰雪性能研究[J]. 譚憶秋,孫嶸蓉,郭猛,鐘勇,周水文. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]憎水性材料用于路面除冰效果研究[J]. 徐俊軍,華夏. 交通標(biāo)準(zhǔn)化. 2012(24)
[10]抗凝冰涂料應(yīng)用技術(shù)研究[J]. 曾德亮,馬志君. 新型建筑材料. 2011(10)
碩士論文
[1]寒冷地區(qū)瀝青路面疏水防冰抗滑技術(shù)研究[D]. 楊曉飛.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[2]路面抗凝冰涂料的制備與性能研究[D]. 萬(wàn)文龍.南昌航空大學(xué) 2016
[3]瀝青路面水損害機(jī)理分析及對(duì)策研究[D]. 劉洋.山東大學(xué) 2014
[4]環(huán)保型瀝青路面融冰雪涂層研究[D]. 蔣松利.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[5]通過(guò)改變浸潤(rùn)性提高固體表面抗結(jié)冰性能[D]. 盧津強(qiáng).浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[6]抗凝冰瀝青混合料技術(shù)研究[D]. 康捷.重慶交通大學(xué) 2011
[7]鹽化物自融雪瀝青路面性能研究[D]. 孫玉齊.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[8]瀝青混凝土路面紋理構(gòu)造表征技術(shù)研究[D]. 彭成壩.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[9]抗凝冰粗糙路面技術(shù)研究[D]. 洪丹.重慶交通大學(xué) 2010
[10]瀝青混合料的滲水特性及抗凍性能研究[D]. 易軍艷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3285877
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