聚氨酯再生集料基层应用技术研究

发布时间：2020-06-15 12:24

【摘要】：为了探讨再生集料在透水基层中的新应用途径,尝试克服半刚性基层修筑周期长、易开裂的缺点,本文通过原材料性质试验、关键设计参数的比选试验、混合料力学性能试验和路用性能试验,对排水性聚氨酯稳定再生集料(permeable polyurethane stabilized recycled aggregate,简称PPSRA)进行研究,为PPSRA在排水性路面基层的应用提供参考。首先,对水泥稳定碎石再生粗集料的微粉含量、含水率、表观密度、压碎值、针片状颗粒含量和聚氨酯胶黏剂的性质进行了测定,通过剪切强度试验、肯塔堡飞散试验检测再生粗集料微粉含量和含水率对混合料中聚氨酯胶水黏结力的影响。结果表明水洗后的再生粗集料微粉含量明显降低,聚氨酯胶黏剂的黏结力随微粉含量的增加而降低;再生粗集料的含水率大于2%时,聚氨酯稳定再生集料的飞散损失质量迅速增加;再生粗集料的表观密度、压碎值和针片状颗粒含量满足二级及以下公路路面基层材料要求,聚氨酯胶黏剂的初凝时间为2h,终凝时间为24h;未经混合的胶黏剂甲乙组分长时间暴漏在空气,会导致胶黏剂凝结后出现大量气泡,对胶黏剂的剪切强度有较大影响。其次,采用体积法对排水性聚氨酯稳定再生集料进行配合比设计,并对其关键参数进行研究。配合比设计中,参照开级配沥青混合料的级配范围初步确定集料的级配,通过肯塔堡飞散试验和析漏试验确定胶石比范围为3%~5%;为了确定胶黏剂组分比、胶石比和试件孔隙率对PPSRA的影响,分别对聚氨酯胶黏剂的硬度、剪切强度、PPSRA的稳定度和强度进行试验测定,结果发现聚氨酯胶黏剂的硬度随甲乙组分比的减小而降低,剪切强度和稳定度均在胶黏剂组分比为1:2.5时达到峰值,聚氨酯胶黏剂的最佳组分比为1:2.5;通过马歇尔稳定度试验和抗压抗折强度试验得到最佳胶石比为4%。然后,通过无侧限抗压试验,对聚氨酯稳定再生集料试件的破坏位置、裂缝发展和破坏原因进行研究。试验结果表明大部分裂缝出现在试件的中间高度位置,试件在承受竖向荷载时破坏位置和裂缝的发展趋势会受到胶石比的影响。根据破坏面的形态发现,大部分裂缝是由再生集料的破坏引起,所以再生集料的强度是影响PPSRA强度的主要因素。最后,通过无侧限抗压试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验、抗冲刷试验、渗水试验,对聚氨酯稳定再生集料的强度、水稳定性、抗冲刷性能和排水性能进行分析。试验结果表明混合料的抗压静态回弹模量集中于2000~3000MPa,混合料残留稳定度均在胶石比为4%时达到峰值,聚氨酯稳定再生集料的冲刷质量损失较小,强度损失较大,渗水系数满足规范中排水性路面渗透系数不小于0.35 cm·s~(-1)的要求。
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U414;U416.2
【图文】：

表 2.1 聚氨酯胶黏剂与再生粗集料黏附性影响因素n influencing factor of polyurethane adhesive and recyc 聚氨酯胶黏剂性质 量胶黏剂的组分比例、凝结时间、暴露时间聚氨酯级配剂的性质，参照标准 HG/T2489-2007[48]和《胶08)(刚性材料对刚性材料)[49]进行试验。根据胶黏剂进行研究，具体内容会在以下分节进行再生集料生粗集料来源于 S236 博沂线道路改造的水泥

图 2.2 微粉含量对胶黏剂剪切强度的影响Fig. 2.2 Effect of micropowder content on shear strength of adhesiv知，胶黏剂的剪切强度随微粉含量的增加而降低，当微度下降 50%。个试验结果可知，再生粗集料表面的微粉会大大降低胶中，再生集料均采用水洗后的再生粗集料。的含水率对聚氨酯胶黏剂的黏结力有直接影响，因此需测。本节采用《公路工程集料试验规程》(JTG E42-20生粗集料的含水率进行检测，计算公式见式 2.2[52]。1 2s2 3= 100m mwm m 含水率（%）；

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本文编号：2714409