本文關(guān)鍵詞：物理及化學(xué)作用綜合融雪除冰瀝青混合料研究

  更多相關(guān)文章： 橡膠顆粒 凍結(jié)抑制劑 物理化學(xué)作用 融雪除冰 PCAM

【摘要】：本文研究的物理化學(xué)作用綜合融雪除冰瀝青混合料(Physicalchemical snow-melting and de-icing Asphalt Mixture,簡(jiǎn)稱PCAM),是同時(shí)添加彈性體橡膠顆粒與凍結(jié)抑制材料的一種路面結(jié)構(gòu),將物理除冰路面與化學(xué)融冰雪路面各自的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合,提高瀝青混合料路面的融雪除冰效率,并大量減少融雪劑用量、消耗廢舊輪胎,是具有社會(huì)價(jià)值的科學(xué)環(huán)保的路面除冰雪技術(shù)。本文選擇骨架密實(shí)型混合料結(jié)構(gòu)并采用體積設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)其礦料級(jí)配,橡膠顆粒采用等體積法替換相應(yīng)粒級(jí)的部分集料摻入混合料,凍結(jié)抑制劑Ice Bane亦等體積替代部分礦粉摻入,最終形成的級(jí)配命名為PCAM-13,并確定最佳油石比為6.2%。探究其熱拌工藝,并采用二次成型法改善其易回彈難壓實(shí)的問題。評(píng)價(jià)PCAM的基本路用性能,得到結(jié)論橡膠顆粒摻量為2%~4%及凍結(jié)抑制劑摻量為4%~6%時(shí),PCAM的高溫穩(wěn)定性、低溫穩(wěn)定性及水穩(wěn)定性均滿足規(guī)范要求,但其三種性能都隨著凍結(jié)抑制劑含量的增加而降低;隨著橡膠顆粒摻量的增加,PCAM的水穩(wěn)定性降低,高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性先升后降。對(duì)于PCAM融雪除冰性能的評(píng)價(jià),從抑制結(jié)冰試驗(yàn)中觀察到PCAM的抑制凍結(jié)效果明顯,并測(cè)得其抑制結(jié)冰效果較好的溫度范圍為-12℃~0℃。然后用混合料的低溫抗壓回彈模量表征其在低溫環(huán)境中的彈性除冰能力,抗壓回彈模量越小混合料彈性越佳,結(jié)果表明橡膠顆粒的摻入可以有效改善瀝青混合料的彈性,且在低溫時(shí)的改善效果比在常溫時(shí)更為明顯。然后用浸水車轍試驗(yàn)和短期融冰試驗(yàn)進(jìn)行PCAM的化學(xué)融冰雪性能評(píng)價(jià)。首先用車轍試驗(yàn)儀25℃浸水碾壓橡膠顆粒摻量3%、抗凍劑摻量不同的PCAM車轍板試件,然后測(cè)定浸泡試件的水的電導(dǎo)率變化以表征試件中溶析出的鹽化物量的變化,結(jié)果證明抗凍劑摻量越高時(shí),相同碾壓時(shí)間內(nèi)溶析出的抗凍劑有效融雪鹽分越多;接著在PCAM馬歇爾試件表面放置不同厚度的冰塊,觀察其在不同溫度中的短期(2h)融冰效果,結(jié)果表明溫度越低時(shí)冰塊融化速度越慢,根據(jù)冰塊質(zhì)量-時(shí)間曲線,計(jì)算出PCAM在不同溫度下的融冰率。最后用室內(nèi)車轍試驗(yàn)儀碾壓除冰試驗(yàn)評(píng)價(jià)PCAM的物理化學(xué)綜合除冰性能,研究溫度以及冰層厚度對(duì)PCAM試件除冰效果的影響,結(jié)果表明溫度越低PCAM混合料的彈性越差且冰層越厚時(shí)冰的強(qiáng)度越高,進(jìn)而PCAM的除冰效果也越差,溫度低于-15℃或者冰層厚度超過10mm時(shí),PCAM的物理化學(xué)作用綜合除冰效果十分微弱,PCAM物理化學(xué)綜合除冰功能的發(fā)揮會(huì)受到溫度、降雪量(冰厚度)、荷載強(qiáng)度等因素的綜合影響。再用室外車輛碾壓除冰試驗(yàn)觀測(cè)物理-化學(xué)融雪除冰瀝青混合料的除冰效果,PCAM試件表面冰層碎裂成塊并已經(jīng)與試件剝離,而SMA試件表面冰層沒有任何變化,結(jié)果證明PCAM在路面除冰雪抗凍結(jié)方面較普通瀝青混合料具有十分突出的優(yōu)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】：橡膠顆粒 凍結(jié)抑制劑 物理化學(xué)作用 融雪除冰 PCAM
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U414
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況12-18
• 1.2.1 除冰雪技術(shù)簡(jiǎn)介12-15
• 1.2.2 鹽化物自融雪路面研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 橡膠顆粒瀝青混合料研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 存在的問題18
• 1.4 研究目的、內(nèi)容與技術(shù)路線18-20
• 1.4.1 研究目的18-19
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容19
• 1.4.3 技術(shù)路線19-20
• 第二章 除冰抗凍瀝青混合料的物理、化學(xué)作用機(jī)理20-25
• 2.1 物理除冰作用機(jī)理20-21
• 2.2 化學(xué)作用融雪除冰機(jī)理21-22
• 2.3 物理、化學(xué)綜合作用除冰機(jī)理22-25
• 第三章 物理及化學(xué)作用融雪除冰瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)25-42
• 3.1 原材料選擇與技術(shù)性質(zhì)檢測(cè)25-32
• 3.1.1 凍結(jié)抑制劑的選擇25-28
• 3.1.2 橡膠顆粒技術(shù)性質(zhì)28-30
• 3.1.3 瀝青技術(shù)性質(zhì)30-31
• 3.1.4 集料和礦粉技術(shù)性質(zhì)31-32
• 3.2 配合比設(shè)計(jì)32-39
• 3.2.1 混合料的礦料級(jí)配32-37
• 3.2.2 最佳油石比37-39
• 3.3 混合料的拌制、成型與回彈39-41
• 3.3.1 PCAM瀝青混合料的拌制39-40
• 3.3.2 PCAM混合料的成型40
• 3.3.3 PCAM混合料的回彈40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 物理化學(xué)作用綜合融雪除冰瀝青混合料的路用性能42-52
• 4.1 高溫穩(wěn)定性42-45
• 4.1.1 評(píng)價(jià)高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)方法43-44
• 4.1.2 PCAM的高溫穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果分析44-45
• 4.2 低溫抗裂性45-48
• 4.2.1 評(píng)價(jià)低溫抗裂性試驗(yàn)方法45-47
• 4.2.2 PCAM的低溫抗裂性評(píng)價(jià)結(jié)果分析47-48
• 4.3 水穩(wěn)定性48-51
• 4.3.1 評(píng)價(jià)水穩(wěn)定性試驗(yàn)方法49-50
• 4.3.2 PCAM的水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果分析50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 PCAM的融雪除冰性能評(píng)價(jià)52-71
• 5.1 抑制凍結(jié)試驗(yàn)52-54
• 5.2 物理彈性除冰性能評(píng)價(jià)54-58
• 5.2.1 PCAM彈性除冰原理分析54-55
• 5.2.2 彈性除冰性能評(píng)價(jià)55-58
• 5.3 化雪融冰雪性能評(píng)價(jià)58-64
• 5.3.1 浸水碾壓測(cè)電導(dǎo)率法58-63
• 5.3.2 短期融冰試驗(yàn)63-64
• 5.4 物理、化學(xué)綜合融雪除冰性能評(píng)價(jià)64-70
• 5.4.1 車轍試驗(yàn)儀碾壓除冰65-69
• 5.4.2 室外車輛碾壓除冰69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 第六章 結(jié)論、創(chuàng)新性及展望71-74
• 6.1 結(jié)論71-72
• 6.2 創(chuàng)新性72-73
• 6.3 建議73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 在校期間發(fā)表的論文專著及取得的科研成果78

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