基于加速加载试验的微表处长期路用性能

现有微表处技术指南中评价微表处路用性能的试验方法与实际情况差异较大,影响了微表处技术的应用与发展.以轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统为基础试验平台,通过室内加速加载试验研究集料级配、填料类型与用量和聚丙烯纤维用量等对微表处混合料抗滑性能和耐磨耗性能的影响.试验研究结果表明:粗级配微表处的抗滑性能相对较好,然而耐磨耗性能相对细级配微表处要差;适当增加水泥或添加矿粉都可以较大地提高微表处的耐磨耗性能;掺入适当比例的聚丙烯纤维可以显著提高微表处的抗滑性能和耐磨耗性能.研究结果同时表明了轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统可真实模拟轮胎与路面间的相互作用,快速和定量评价路面的表面功能.     

复配型水性环氧乳化沥青微表处耐久性

为解决沥青路面微表处早期病害多发问题,使用水性环氧树脂(waterborne epoxy resin,WER)配合丁苯橡胶(styrene butadiene rubber,SBR)对乳化沥青进行复合改性,制备复合改性水性环氧乳化沥青微表处,通过三大指标及黏附性能验证沥青改性效果。以混合料的水稳定性、耐磨耗性及抗滑性作为评价标准,分别采用长期浸水湿轮磨耗试验、多次冻融循环湿轮磨耗试验和四轮加速磨耗试验,对不同水性环氧树脂掺量下的微表处混合料的耐久性进行评价,同时与不掺加水性环氧树脂的SBR改性乳化沥青微表处进行对比。研究结果表明:在复合改性作用下,乳化沥青的高低温性能及黏附性能均得到较大提升,微表处混合料相较普通的SBR改性乳化沥青微表处表现出更为优异的耐久性能,其湿轮磨耗值(wet track abrasion test,WTAT)在长时间浸水与多次冻融循环的条件下不会出现大幅度增长,具有较好的水稳定性能;在15 000次加速磨耗过程中的耐磨耗性能可以维持在较高的水平,且抗滑性能衰减速率较SBR微表处有所下降;水性环氧树脂掺量(质量分数,下同)逐渐增加至8%的过程中,微表处的耐久性可以持续提升,即各项性能在试验过程中的衰减速率逐渐放缓,在超过8%的掺量之后,对微表处的耐久性提升不再明显,所以建议较为经济的水性环氧树脂掺量不宜超过8%。     

复合改性乳化沥青的制备及其微表处混合料路用性能

为解决普通乳化沥青在微表处混合料中存在的路用性能不足的问题,采用先乳化后改性的工艺制备高性能改性乳化沥青.利用延度与软化点指标确定改性剂添加方法及改性剂掺配比例,并以其作为微表处混合料的胶结料.通过湿轮磨耗试验(WTAT)验证其抗水损与耐磨耗性能,通过劈裂试验与高温车辙试验验证其抗裂与抗剪性能.结果表明,复合改性乳化沥青的软化点和延度均明显优于普通乳化沥青,当掺配比例为3.5%SBR与2.5%环氧时,延度和软化点可分别达到400 mm和70 ℃以上.混合料性能试验表明,采用改性乳化沥青制成的微表处混合料与普通微表处混合料相比,在抗水损/耐磨耗、抗裂及抗剪等方面具有显著的优势.     

抗凝冰微表处路用性能及抗凝冰效果试验分析

为满足冬季凝冰地区道路路面特殊的使用环境,采用等质量置换法将微表处集料中的矿粉置换为抗凝冰填料,制备成抗凝冰微表处.通过掺入不同掺量的抗凝冰填料,对比分析微表处混合料的路用性能及抗凝冰效果的变化规律.结果表明:抗凝冰填料的掺入对微表处的耐磨耗性能、抗水损性能有一定的负面作用,对抗滑性能略有降低;微表处混合料中盐分的析出抑制了路面结冰,延长冰层的形成时间及降低冰层形成后的强度.与普通微表处相比,抗凝冰微表处具有较好的抑制凝冰效果.     

乳化沥青微表处混合料耐久性研究

为了分析乳化沥青微表处混合料耐久性影响因素,采用湿轮磨耗试验分析了乳化沥青含量、水泥用量与含水率对不同配比混合料磨耗性能的影响作用,并对影响因素显著性进行了方差分析.确定了混合料耐久性随各影响因素的变化规律.基于磨耗性能提出了乳化沥青微表处混合料的最佳沥青用量、水泥用量及含水率.结果表明,在试验选用的配比条件下,沥青含量为6.5％、水泥用量为1.5％、含水率为9％时,微表处混合料抗磨耗性能最优.     

微表处混合料路用性能影响因素

微表处是一种路面维修养护技术,对缓解路面病害的发生发展、延长路面使用寿命起到了积极作用。为提高微表处混合料的抗水损性及抗车辙性能,对微表处混合料路用性能影响因素进行研究。采用湿轮磨耗试验、负荷轮粘附砂试验和轮辙变形试验方法,通过使用不同级配、不同集料以及添加纤维,分析这些因素对微表处混合料的水稳定性以及抗车辙性等路用性能的影响。试验结果表明:玄武岩无论是在水稳定性能还是抗车辙性能都优于石灰岩;对于MS-Ⅲ型级配微表处混合料考虑水稳定性时,级配选定在上限与中值之间较好;微表处混合料以抗车辙性能为主时,级配选定在中值与下限之间较好;掺加2‰聚丙烯单丝纤维的微表处混合料可提高微表处混合料的抗车辙性能。     

水性环氧树脂微表处的层间抗剪性能

为改善路面加铺微表处薄层罩面后新旧路面间的层间抗剪性能,采用水性环氧树脂(WER)对微表处进行改性。依据直剪试验,研究环氧树脂掺量、油石比、黏层油种类及用量、旧路面类型及水分对环氧树脂微表处层间抗剪性能的影响。结果表明,在微表处中加入水性环氧树脂能改善混合料的抗剪性能;与丁苯橡胶(SBR)改性乳化沥青相比,水性环氧改性乳化沥青高温及黏结性能更好,作为黏结材料对于提高路面层间抗剪性能更有优势;当微表处掺15%水性环氧树脂,油石比为7.7%,黏层油选用水性环氧乳化沥青且用量为0.6 kg/m2 时,结构层层间抗剪性能较好;在沥青混合料与水泥混凝土两种界面上,微表处与沥青混合料的层间抗剪性能更好。     

纤维微表处混合料性能试验

针对微表处混合料的抗裂、抗变形不足等问题,采用加纤技术并运用纤维分散试验、纤维微表处混合料拌合试验、路用性能试验及低温抗裂试验对其性能进行研究。结果表明:采用自主研制的专用设备进行纤维分散,可保证加纤微表处混合料中纤维的均匀分布;纤维微表处混合料中纤维的适宜长度为6 mm;纤维添加量为0.2%时,加纤微表处混合料1 h及6 d时的湿轮磨耗值最小;纤维添加量为0.1%时,混合料黏附砂量最小,但和纤维添加量为0.2%时混合料粘附砂量差别不大;纤维添加量为0.3%时,加纤微表处混合料低温劈裂强度最大。综合各指标结果,确定纤维添加量为0.2%时,纤维微表处混合料总体路用性能最佳。     

粉煤灰与聚丙烯纤维复合高性能混凝土在机场道面工程中的应用

结合某机场扩建改造工程研究了粉煤灰与聚丙烯纤维复合高性能混凝土的力学性能、干缩性能、耐磨耗性能、疲劳性能和抗裂性能.试验结果表明,粉煤灰与聚丙烯纤维复合道面高性能混凝土能提高混凝土的力学性能、提高耐磨耗性能,增强道面的使用性能,可应用于机场道面工程中.     

基于橡胶粉降噪微表处路用性能研究的配合比优化

通过分析橡胶粉降噪微表处减振降噪机理,基于正交试验对橡胶粉降噪微表处路用性能影响因素进行研究,对橡胶粉降噪微表处的配合比进行优化。研究表明:微表处路面添加橡胶粉后可以通过增加阻尼的方式来减弱轮胎在路面上的振动,而且混合料表面形成多孔吸声结构来降低噪声,同时起到减振降噪的作用;改性乳化沥青配合比、橡胶粉掺量以及橡胶粉粒径均会不同程度地影响橡胶粉降噪微表处的抗车辙性能、抗水损性能以及降噪性能;根据各因素对各技术指标的贡献顺序对橡胶粉降噪微表处进行了配合比的优化:级配为①类型均匀级配,其中,改性乳化沥青用量为11.5%,外加水量为3%,水性环氧树脂掺量为10%,另外,橡胶粉的细度选择0.250 mm,掺量为3%。     

一种水性环氧固化剂的合成与性能研究

合成了一种室温固化水性环氧树脂固化剂.采用聚乙二醇(PEG - 2000),双酚A型环氧树脂(CYD - 128)以及三乙烯四胺(TETA)为原料,将PEG - 2000和CYD - 128在Lewis酸的催化下反应,在固化剂分子中引入亲水性的柔性聚醚链段;用上述产物和低分子量的液体环氧树脂对三乙烯四胺进行改性,同时在固化剂分子中引入了环氧树脂分子链段,以提高固化剂与水性环氧树脂的相容性;加入去离子水,将其稀释至固含量为50%(质量分数)左右,得到一种稳定的无色透明的环氧固化剂水分散体.     

CA型环氧树脂固化剂的研究

采用氯磺化聚乙烯与乙二胺、二氨基二苯基甲烷的混合物反应,合成一种新型固化剂;研究了混合多元胺的组成对合成反应的影响,以及所制固化剂的固化性能及其固化环氧树脂的物理－机械性能。实验结果表明该固化剂能使环氧树脂涂料在潮湿表面和水中良好成膜,所固化的环氧树脂涂膜具有良好的附着力、柔韧性、冲击强度等物理机械性能和良好的耐蚀性。     

水性环氧树脂改性水泥基材料应用于彩色路面的研究

通过水性环氧树脂改性水泥基彩色砂浆,制备一种力学性能优异且经济的彩色路面铺装材料,并通过抗折强度试验、抗压强度试验、粘结强度试验、抗滑性能试验、色彩耐久性试验研究了复合材料的最佳配合比和路用性能,通过SEM试验分析了水性环氧树脂和粉煤灰对水泥水化产物的影响。研究结果表明：粉煤灰掺量10%,水性环氧树脂掺量10%,改性砂浆力学性能最优;改性砂浆的BPN基本保持在55~80,抗滑性能良好;水性环氧树脂的掺入增加了水泥砂浆的粘结性、耐酸腐蚀性和后期抗折强度,但降低了其抗压强度;适量粉煤灰可以增加水泥砂浆的后期抗折和抗压强度。     

架空导线用纤维增强复合芯棒拉挤树脂研制

 采用自行研制的多官能缩水甘油胺-醚型环氧树脂、液态酸酐固化剂为基本原料,引入原位分相增韧技术,制备的架空导线用树脂基纤维增强复合芯棒拉挤树脂具有混合黏度低、可使用期较长、高温固化速度快、拉挤工艺性好等特点,用其拉挤成型的复合芯棒表面光洁、综合强度高、耐高温、生产效率高。通过加入复合促进剂避免了快速成型过程高温反应集中放热,降低了体系内应力,可满足复合芯棒拉挤制品机械强度与快速成型工艺性能要求。     

UV固化水性含氟环氧丙烯酸酯树脂的合成与性能研究

以环氧树脂、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸、马来酸酐为原料,通过接枝反应-开环反应-酯化反应三步合成光固化水性含氟环氧丙烯酸酯树脂聚合物。采用红外光谱、热重法（TG）、差示扫描量热仪（DSC）、激光粒度分布仪等技术对光固化水性含氟树脂结构与性能进行了分析,结果表明:添加含氟单体使聚合物的力学性能明显提高,热稳定性增强,玻璃化转变温度明显降低,接触角显著增大;当n（环氧树脂）:n（甲基丙烯酸十二氟庚酯）=4:1时,光固化水性含氟树脂的综合性能最佳:乳液平均粒径为2.3 m,固化膜附着力为1级,硬度为6 H,耐冲击性120 cm.     

聚酰胺酸改性环氧树脂耐热性的研究

用4, 4′-二氨基二苯基砜(DDS)做固化剂,采用聚酰胺酸(PAA)对环氧树脂(EP)进行改性,研究了PAA用量、固化剂用量和反应时间对环氧树脂耐热性的影响,采用TG测定不同配比、预反应时间及不同固化温度下改性EP的耐热性,利用SEM对最佳配比固化后样品的表面和断面形貌进行了分析.结果表明,改性树脂最佳固化工艺条件为:120 ℃,1 h→150 ℃,1 h→170 ℃,2 h→200 ℃,2 h→250 ℃,2 h;改性树脂配比为mEP∶mPAA∶mDDS=1∶0.75∶0.08;预反应时间3 h,改性EP的热分解温度为411 ℃,比未改姓EP提高了近80 ℃以上;EP/PAA/DDS固化后样品无明显的两相结构,树脂的相容性较好.     

一种高性能环氧沥青增容剂的制备及应用研究

采用活性增容剂,固化剂,基质沥青和环氧树脂熔融共混,制备得到一种环氧沥青,讨论了增容剂用量对沥青和环氧树脂相容性、所制备得到的环氧沥青固化体系撕裂断面、拉伸性能、以及体系低温收缩率的影响.研究发现,增容剂可以有效将沥青以5 μm大小的球状分散在环氧树脂中,所得到的环氧沥青固化体系撕裂断面呈层状(皮状)破裂,当增容剂含量为22份时,材料性能最优,拉伸强度为2.35 MPa,断裂伸长率为385％,缩率为0.70％,所制备的环氧沥青混凝土性能满足美国环氧沥青指标要求.     

有机硅改性水性环氧固化剂固化行为及固化膜热性能

用三乙烯四胺与环氧树脂在丙二醇甲醚中反应制得环氧树脂-三乙烯四胺加成物,经脂肪族缩水甘油醚/γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)对加成物封端,加酸中和及加水分散制得水性环氧固化剂,用傅立叶红外对聚合产物进行结构表征,研究了有机硅烷用量对固化剂的固化行为及固化膜热性能的影响.结果表明:GPTMS的加入使固化剂的固化起始温度及固化反应表观活化能降低,固化反应速率增加,固化膜的热稳定性提高.GPTMS的摩尔分数控制在3%~5%为宜.     

纳米TiO2环氧树脂微表处光催化分解尾气型路面材料研究

摘 要 本文在环氧薄层混合料的基础上,以微表处（MS-2型）为设计配合比,结合光催化剂纳米TiO2的光催化降解尾气技术,研究制备新型降解尾气路面材料即环氧树脂微表处混合料,并对混合料的降解尾气性能和低温性能、抗水损能力及抗滑性能进行研究分析,试验表明：纳米TiO2的掺加,不会对混合料的路用性能产生不利影响,并且TiO2掺量50%下的混合料具备较好的降解尾气性能和经济效益。