【摘要】：大孔隙高分子聚合物混合料具有強度高、可常溫拌和與攤鋪、節(jié)能環(huán)保的特點,而且可以有效的排除路面積水,是海綿城市建設(shè)中路面鋪裝新材料的一個重點研究方向。但目前對該材料的研究和應(yīng)用仍然較少,本文通過室內(nèi)試驗對大孔隙高分子聚合物混合料的配合比設(shè)計、路用性能和抗老化性能進行了研究,為大孔隙高分子聚合物混合料的后續(xù)研究和應(yīng)用提供參考。首先,根據(jù)高分子聚合物膠粘劑的分類及相關(guān)特性挑選出了適用于道路鋪裝的高分子聚合物膠粘劑,參照OGFC瀝青混合料的經(jīng)驗公式并結(jié)合膠粘劑對集料的裹覆狀況來初步確定高分子聚合物膠粘劑用量。在此用量范圍內(nèi),分別測試大孔隙高分子聚合物混合料的體積指標和性能指標的變化情況,提出了基于性能平衡和目標空隙率的配合比設(shè)計方法,最終確定最佳膠粘劑用量為5.9%,并計算了大孔隙高分子聚合物混合料的膠膜厚度為12μm~18μm,建議采用較高的膜厚。用于對比的OGFC瀝青混合料的最佳油石比為4.9%。其次,對大孔隙高分子聚合物混合料的各項路用性能進行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn):大孔隙高分子聚合物混合料的高溫性能明顯優(yōu)于同級配的OGFC瀝青混合料,其動穩(wěn)定度超出儀器測量范圍;大孔隙高分子聚合物混合料的低溫性能優(yōu)異,低溫彎曲破壞應(yīng)變是同級配的OGFC瀝青混合料的10.4倍,應(yīng)變能密度是OGFC瀝青混合料的1.7倍;相同空隙率下,大孔隙高分子聚合物混合料的抗滑性能與OGFC瀝青混合料相當(dāng),抗滑系數(shù)均大于60;兩者透水性能相差不大,均在3000ml/min左右;對于水穩(wěn)定性,現(xiàn)行瀝青混合料的測試方法均不適合,提出了改進的水穩(wěn)定性測試方法,發(fā)現(xiàn)大孔隙高分子聚合物混合料水穩(wěn)定性與OGFC瀝青混合料相當(dāng),都較差。最后,在抗老化性能方面,基于室內(nèi)和室外紫外線輻射總量相等的原則,采用人工老化的方式模擬北京地區(qū)在1年時間內(nèi)光氧老化和熱氧老化綜合作用下對材料性能的影響。選取了室內(nèi)老化0h、170h、341h和511h四個老化時間點,分別對應(yīng)北京地區(qū)戶外0個月、4個月、8個月和12個月的老化程度。并采用老化前后的試件在改進的水穩(wěn)定性測試方法和四點彎曲疲勞壽命試驗中的性能變化作為評價標準。對于水穩(wěn)定性試驗,我們采用干劈強度、剩余劈裂強度和剩余劈裂強度比三個指標進行對比發(fā)現(xiàn):兩種混合料老化511h后干劈強度變化率相差不多,均在10%左右,而大孔隙高分子聚合物混合料的剩余劈裂強度和剩余劈裂強度比下降較大,老化前后分別下降了39%和11.4%,遠高于OGFC瀝青混合料的15%和2.1%。說明老化對于兩種混合料中膠粘劑與集料之間的粘附作用在干燥狀態(tài)下有一定程度的降低,但相差不大,而水解作用則會顯著降低大孔隙高分子聚合物混合料中膠粘劑與集料之間的粘附作用。對于抗疲勞性能試驗,我們采用疲勞壽命次數(shù)、初始彎曲勁度模量和彎曲勁度模量衰變率三個指標進行對比發(fā)現(xiàn):大孔隙高分子聚合物混合料抗疲勞性能遠優(yōu)于OGFC,其老化前后的加載作用次數(shù)達到100萬次時彎曲勁度模量下降遠低于50%的破壞標準,而OGFC瀝青混合料的老化前后的疲勞壽命在31000~57000次范圍內(nèi),且老化511h后,疲勞壽命衰減了45%;大孔隙高分子聚合物混合料的初始彎曲勁度模量隨老化時間的延長而降低,與OGFC瀝青混合料相反,主要是因為高分子聚合物材料老化后長鏈分子大量被切割為短鏈分子和自由基,導(dǎo)致模量出現(xiàn)降低。而且老化不同時間的大孔隙高分子聚合物混合料的初始彎曲勁度模量變化率均低于OGFC瀝青混合料;大孔隙高分子聚合物混合料的彎曲勁度模量衰變率從老化170h往后出現(xiàn)增長,至老化511h后,彎曲勁度模量的衰變率已由未老化時的0.9%提高到3.2%,但仍然很小。從初始彎曲勁度模量的變化情況和彎曲勁度模量的衰變率兩個方面可以看出,老化對OGFC瀝青混合料的影響程度更大�？梢园l(fā)現(xiàn),老化對大孔隙高分子聚合物混合料水穩(wěn)定性的影響高于OGFC瀝青混合料,但抗疲勞性能則相反。兩種試驗方法得出了相反的結(jié)論,經(jīng)分析認為水解作用的存在是導(dǎo)致兩種試驗方法出現(xiàn)相反結(jié)論的根本原因。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

的水分子發(fā)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生粘結(jié)力，并釋放 CO2個組份組成，其中甲組份通常作為主劑，乙組份為的比例調(diào)配，使其產(chǎn)生分子交聯(lián)，進而固化粘結(jié)。實際需要進行：較強的粘性，能有效粘結(jié)砂石材料；好的耐水、耐低溫、耐老化等特性；具有適合混合料拌和的粘度，不宜太大也不宜過小保證混合料能拌和均勻；充足的施工操作時間，，因此膠粘劑表干時間不宜少于的強度。，選擇了三種高分子聚合物膠粘劑樣品進行測試，通表干時間、固化時間和拉伸強度的對比，見圖 2-1度高，容易拌和，但表干時間短，不利于現(xiàn)場攤鋪較為理想，但粘度較大不利于拌和；3#膠粘劑各方膠粘劑。逡逡
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U414

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張晨;盧楊;曹江;;環(huán)氧瀝青混合料低溫彎曲試驗研究[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2015年11期

2 李汝凱;王小明;王火明;周剛;;聚氨酯碎石透水路面膠水用量試驗研究[J];公路工程;2015年02期

3 李汝凱;王火明;周剛;;多孔隙聚氨酯碎石混合料強度及影響因素試驗研究[J];中外公路;2015年01期

4 王火明;李汝凱;王秀;凌天清;周剛;;多孔隙聚氨酯碎石混合料強度及路用性能[J];中國公路學(xué)報;2014年10期

5 唐啟恒;艾青松;李曉東;何吉宇;楊榮杰;;基于熱失重法的熱塑性聚氨酯熱氧老化特性分析及其降解動力學(xué)模型[J];聚氨酯工業(yè);2013年06期

6 童申家;程可飛;王聰;;SBS AC-16瀝青混合料抗紫外線老化級配研究[J];公路;2013年12期

7 張爭奇;劉娜娜;;綠色道路之路面[J];公路;2013年10期

8 鐘科;羅桑;;小粒徑大空隙排水瀝青混合料性能試驗[J];公路交通科技;2013年06期

9 蔣瑋;沙愛民;肖晶晶;裴建中;;多孔瀝青混合料的空隙堵塞試驗研究[J];建筑材料學(xué)報;2013年02期

10 蔣瑋;沙愛民;肖晶晶;裴建中;;透水瀝青路面的儲水滲透模型與效能[J];同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 邢明亮;排水路面瀝青混合料的膠漿特性與礦料組成研究[D];長安大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孫銘鑫;聚氨酯空隙彈性路面混合料的性能研究[D];東南大學(xué);2016年

2 康靜宜;聚氨酯材料老化機理及老化結(jié)構(gòu)性能關(guān)系的研究[D];東南大學(xué);2016年

3 同衛(wèi)剛;生態(tài)型透水瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能研究[D];長安大學(xué);2015年

4 陳紹坤;凈水型透水路面材料與結(jié)構(gòu)研究[D];北京建筑大學(xué);2014年

5 劉羽;大空隙透水瀝青路面路用特性研究[D];長安大學(xué);2014年

6 李慧慧;熱塑性聚氨酯彈性體結(jié)構(gòu)及其老化性能的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

7 王聰;強紫外線地區(qū)瀝青混合料耐候性級配優(yōu)化研究[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

8 高丹;利用給水污泥制備環(huán)保透水磚的試驗研究[D];長沙理工大學(xué);2012年

9 文湘;透水性瀝青混合料耐久性研究[D];長沙理工大學(xué);2012年

10 汪鴻山;透水性路面凈化層去污效果評價[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號：2673710