瀝青路面疏水抑冰涂層開發(fā)及性能研究
發(fā)布時間:2021-07-15 14:24
冬季路面結(jié)冰抗滑能力急劇下降,嚴重影響公路行車安全和通行能力,給國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟損失和人員傷亡。針對傳統(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度的因素,對疏水抑冰涂層材料進行設(shè)計及室內(nèi)制備,并對其防冰性能和路用性能展開試驗研究分析。具體研究內(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、表面物理化學和粘附相關(guān)理論基礎(chǔ),分析了路面冰粘附機理,將瀝青路面冰粘附強度影響因素分為內(nèi)部和外部因素,并對易人為改變的內(nèi)部因素(路面潤濕性和粗糙度)分別進行試驗研究,結(jié)冰試件的拉伸試驗和剪切試驗結(jié)果表明:冰粘附強度隨試件表面潤濕性降低而減小,表面接觸角從41.3°到98.8°的區(qū)間冰法向和切向粘附強度下降幅度最大,分別為46.7%和59.8%;試件為親水表面時冰粘附強度隨粗糙度增加而增大,試件為疏水表面時冰粘附強度隨粗糙度增加而減小。表面潤濕性對于試件表面冰粘附強度影響顯著。(2)疏水抑冰涂層防冰機理及設(shè)計;诼访姹掣綇姸鹊挠绊懸蛩卦囼炑芯,提出疏水抑冰涂層的防冰機理,即...
【文章來源】:重慶交通大學重慶市
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學位級別】: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,以主動防冰雪技術(shù)為出發(fā)點,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)上達到防結(jié)冰和即使結(jié)冰也易除冰的效果,且對道路橋梁等附屬設(shè)施、對環(huán)境沒有污染并能持續(xù)除冰雪,是一種有效的防冰雪方法。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國內(nèi)外常用除冰雪方法由于道路積雪結(jié)冰而造成的經(jīng)濟損失多達數(shù)億元,多年來各國道路交通部門都非常重視道路冰雪問題,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除冰雪技術(shù)和被動除冰雪技術(shù)兩大類,見圖1-2。圖1-2國內(nèi)外道路除冰雪技術(shù)匯總①被動除冰雪技術(shù)1)融雪劑撒布融雪劑是國內(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的化學物質(zhì)撒布到路面上以達到融化冰雪的目的,由于此種方法簡單易行而一直被普遍應用于道路除冰。融雪劑主要分為氯鹽類融雪劑、非氯鹽類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,該體系平衡時在其交點處氣-液界面的切線與固-液交線的夾角就稱之為接觸角,也叫潤濕角,用θ表示,其大小在0-180°之間。通常用接觸角來表征固體表面潤濕程度,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,英國物理學家托馬斯楊提出了Young方程來解釋固體表面的潤濕行為,奠定了研究潤濕現(xiàn)象的理論基矗他認為當液滴落在光滑平整的理想剛性平面上時,固、液、氣三相會形成一個平衡體系,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】:
期刊論文
[1]瀝青路面表面用疏水涂層制備與評價[J]. 徐鷗明,袁紅曉,張歡,席向東,張學磊,侯德華. 廣西大學學報(自然科學版). 2018(01)
[2]超疏水瀝青混凝土抗凝冰性能及評價[J]. 高英力,代凱明,李學坤,馬路,何倍. 材料導報. 2017(24)
[3]超疏水涂層對瀝青路面防冰性能的影響[J]. 彭超,張滈,徐方,蔣國盛,陳鵬旭,張偉麗. 建筑材料學報. 2018(02)
[4]瀝青路面防冰涂層材料應用研究[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材料研究[J]. 陳瑤,單麗巖,譚憶秋,陳志國. 建筑材料學報. 2014(02)
[6]不同因素對路表冰層凍粘強度的影響分析[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. 建筑材料學報. 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. 中國公路學報. 2013(01)
[9]憎水性材料用于路面除冰效果研究[J]. 徐俊軍,華夏. 交通標準化. 2012(24)
[10]抗凝冰涂料應用技術(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.長安大學 2017
[2]路面抗凝冰涂料的制備與性能研究[D]. 萬文龍.南昌航空大學 2016
[3]瀝青路面水損害機理分析及對策研究[D]. 劉洋.山東大學 2014
[4]環(huán)保型瀝青路面融冰雪涂層研究[D]. 蔣松利.長安大學 2012
[5]通過改變浸潤性提高固體表面抗結(jié)冰性能[D]. 盧津強.浙江工業(yè)大學 2012
[6]抗凝冰瀝青混合料技術(shù)研究[D]. 康捷.重慶交通大學 2011
[7]鹽化物自融雪瀝青路面性能研究[D]. 孫玉齊.長安大學 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.長安大學 2011
[9]抗凝冰粗糙路面技術(shù)研究[D]. 洪丹.重慶交通大學 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 2008
本文編號:3285877
【文章來源】:重慶交通大學重慶市
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學位級別】: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,以主動防冰雪技術(shù)為出發(fā)點,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)上達到防結(jié)冰和即使結(jié)冰也易除冰的效果,且對道路橋梁等附屬設(shè)施、對環(huán)境沒有污染并能持續(xù)除冰雪,是一種有效的防冰雪方法。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國內(nèi)外常用除冰雪方法由于道路積雪結(jié)冰而造成的經(jīng)濟損失多達數(shù)億元,多年來各國道路交通部門都非常重視道路冰雪問題,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除冰雪技術(shù)和被動除冰雪技術(shù)兩大類,見圖1-2。圖1-2國內(nèi)外道路除冰雪技術(shù)匯總①被動除冰雪技術(shù)1)融雪劑撒布融雪劑是國內(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的化學物質(zhì)撒布到路面上以達到融化冰雪的目的,由于此種方法簡單易行而一直被普遍應用于道路除冰。融雪劑主要分為氯鹽類融雪劑、非氯鹽類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,該體系平衡時在其交點處氣-液界面的切線與固-液交線的夾角就稱之為接觸角,也叫潤濕角,用θ表示,其大小在0-180°之間。通常用接觸角來表征固體表面潤濕程度,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,英國物理學家托馬斯楊提出了Young方程來解釋固體表面的潤濕行為,奠定了研究潤濕現(xiàn)象的理論基矗他認為當液滴落在光滑平整的理想剛性平面上時,固、液、氣三相會形成一個平衡體系,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】:
期刊論文
[1]瀝青路面表面用疏水涂層制備與評價[J]. 徐鷗明,袁紅曉,張歡,席向東,張學磊,侯德華. 廣西大學學報(自然科學版). 2018(01)
[2]超疏水瀝青混凝土抗凝冰性能及評價[J]. 高英力,代凱明,李學坤,馬路,何倍. 材料導報. 2017(24)
[3]超疏水涂層對瀝青路面防冰性能的影響[J]. 彭超,張滈,徐方,蔣國盛,陳鵬旭,張偉麗. 建筑材料學報. 2018(02)
[4]瀝青路面防冰涂層材料應用研究[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材料研究[J]. 陳瑤,單麗巖,譚憶秋,陳志國. 建筑材料學報. 2014(02)
[6]不同因素對路表冰層凍粘強度的影響分析[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. 建筑材料學報. 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. 中國公路學報. 2013(01)
[9]憎水性材料用于路面除冰效果研究[J]. 徐俊軍,華夏. 交通標準化. 2012(24)
[10]抗凝冰涂料應用技術(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.長安大學 2017
[2]路面抗凝冰涂料的制備與性能研究[D]. 萬文龍.南昌航空大學 2016
[3]瀝青路面水損害機理分析及對策研究[D]. 劉洋.山東大學 2014
[4]環(huán)保型瀝青路面融冰雪涂層研究[D]. 蔣松利.長安大學 2012
[5]通過改變浸潤性提高固體表面抗結(jié)冰性能[D]. 盧津強.浙江工業(yè)大學 2012
[6]抗凝冰瀝青混合料技術(shù)研究[D]. 康捷.重慶交通大學 2011
[7]鹽化物自融雪瀝青路面性能研究[D]. 孫玉齊.長安大學 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.長安大學 2011
[9]抗凝冰粗糙路面技術(shù)研究[D]. 洪丹.重慶交通大學 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 2008
本文編號:3285877
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