石灰岩沥青路面含砂硅酸锂抗滑表处研究

发布时间：2020-06-24 12:10

【摘要】：随着我国公路里程的持续增长和经济水平的提高,人们对道路服务质量要求越来越高,行车安全备受重视。目前,我国沥青路面上面层用优质石材逐渐减少,价格攀升。石灰岩储量大、分布广,经济性较优,且与沥青粘附性良好,是一种可选的筑路材料。但石灰岩抗磨光性能的不足,严重制约其在高等级公路路面中的大规模应用。针对石灰岩沥青路面抗滑性能衰减过快的技术难题,开发一种功能型表处材料,迅速提升其抗滑性能,为石灰岩在高等级沥青路面表层中的推广应用提供依据,将具有重要的现实意义及工程应用价值。本文以研发硅酸锂基石灰岩沥青路面抗滑表处材料为中心,开展如下试验研究:首先,采用摆值BPN和构造深度MTD作为评价指标,分析了粗集料类型对沥青混合料抗滑性能的影响,提出了对路面抗滑性能影响最大的粗集料指标为磨光值,并且需要专门针对石灰岩沥青路面进行抗滑处治。其次,利用乳液、固化剂、催干剂对硅酸锂进行综合改性,通过成膜物硬度试验、与石灰岩附着力等级试验及集料加速磨光试验,优选出了两种乳液及其与硅酸锂的掺加比例,分别是硅酸锂与硅丙乳液质量比为8:2和硅酸锂与苯丙乳液质量比6:4,并结合粘度和干燥时间试验,确定了固化剂和催干剂的种类和掺量,制备出抗滑表处用硅酸锂复合溶液,通过粒度试验评价其均匀性。再次,以制备的硅酸锂复合溶液表处石灰岩集料,进行扫描电镜、红外光谱及纹理分析,结果表明,硅酸锂复合溶液并不能有效地提高磨光后石灰岩的粗糙度,硅酸锂复合溶液在制备过程中不存在化学反应,但硅酸锂复合溶液与石灰岩之间发生了化学反应。最后,进行金刚砂与硅酸锂复合溶液的配合比设计,通过分析抗滑表处层构造深度、摆值变化率及磨耗质量损失的变化,确定了砂与硅酸锂复合溶液的最佳配合比和洒布顺序,随之进行加速磨光试验及基于扫描电镜的集料微观构造分析,证明了研制的含砂硅酸锂能提高石灰岩的耐磨光性能,改善其微观纹理。随后开展洒布含砂硅酸锂沥青混合料性能研究,结果表明,洒布的含砂硅酸锂能取得良好的抗滑效果,且能够经受自然环境条件的考验。同时能够提高沥青混合料耐油污、阻燃和抗渗性能。根据试验结果,推荐含砂硅酸锂的洒布量及应用范围。同时,探讨了含砂硅酸锂抗滑表处层的施工工艺,并对其经济和社会效益进行了评价。研制的含砂硅酸锂复合表处层可应用于石灰岩沥青路面抗滑养护,为石灰岩沥青路面抗滑功能恢复提供了新的思路,具有重要的工程意义。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U416.217
【图文】：

技术路线图

粗集料

【参考文献】

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本文编号：2727847