灌缝胶材料开发及疲劳性能研究
发布时间：2021-01-09 12:44
灌缝胶的疲劳寿命对灌缝胶在沥青混凝土路面中使用年限有着十分重要的影响。目前针对灌缝胶的研究大多制备工艺、常规性能及失效原因等方面,关于灌缝胶疲劳性能的研究较少,灌缝胶在路面中受力状况及优先破坏位置的尚不清楚,自愈性对灌缝胶疲劳性能的影响也不明确。基于以上原因,本文从灌缝胶制备和配方出发,通过正交设计得到灌缝胶最佳配比,深入研究灌缝胶自愈性,分析自愈性的影响因素以及对疲劳性能的影响,同时利用ABAQUS软件分析灌缝胶在路面中实际受力状况,并模拟室外条件对灌缝胶进行紫外+热老化,分析对比老化前后的灌缝胶疲劳性能差异,调整灌缝胶配方。主要研究内容及结果如下:利用ABAQUS软件建立灌缝胶—路面模型,仿真分析灌缝胶在路面中的真实力学响应,分析车辆荷载作用下灌缝胶受力状态。研究发现:最大等效应力出现在第21步第643节点,最大等效应力为629.5Pa,最大等效应力出现在灌缝胶与路面裂缝结合处,且位于车轮荷载作用的边缘位置;对比六个方向S11、S12、S13、S22、S23、S33最大荷载出现位置,拉应力最大位置为负值,表明灌缝胶在拉伸方向主要受压,造成灌缝胶破坏的可能性较小,而垂直路面方向剪应力...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
邻苯二甲酸二丁酯DBP具有较好的软化能力，可以改善材料塑性，增加流动性
哈尔滨工业大学硕士学位论文-11-制作灌缝胶的过程中较为安全，故选做软化剂。软化剂主要作用是软化沥青，增加沥青的流动性，因此制备时第一个位添加。表2-2邻苯二甲酸二丁酯物理性质DBP物理性质性状无色透明油状液体密度（g/cm3）1.0465沸点（℃）340燃点（℃）4032.1.3抗氧化剂本文采用的抗氧化剂为264，化学名称2,6-二叔丁基对甲酚，如图2-2所示。264是一种常见的抗氧剂，能够很好的减少自由基的出现，阻止自由基发生反应。其加入到沥青中，可以很好的降低沥青周围氧含量，减少沥青等材料出现氧化的几率。抗氧化264是白色固体粉末状，考虑到添加量较少，为了能够充分与沥青进行改性，故在软化剂之后添加。图2-2抗氧化剂2642.1.4改性剂本文SBS改性剂采用常见的是中国石化生产的YH-791线型SBS改性剂，如图2-3所示。SBS改性剂作为可以提高沥青的高低温性能的添加剂已经普遍应用。SBS改性剂主要有两种，星型和线型，其中星型改性剂改性能力比线型要优异，但是相容性很差，制备起来困难，而线性SBS相容性更好[57]，因此本文选择线性SBS改性剂。图2-3SBS改性剂-
哈尔滨工业大学硕士学位论文-11-制作灌缝胶的过程中较为安全，故选做软化剂。软化剂主要作用是软化沥青，增加沥青的流动性，因此制备时第一个位添加。表2-2邻苯二甲酸二丁酯物理性质DBP物理性质性状无色透明油状液体密度（g/cm3）1.0465沸点（℃）340燃点（℃）4032.1.3抗氧化剂本文采用的抗氧化剂为264，化学名称2,6-二叔丁基对甲酚，如图2-2所示。264是一种常见的抗氧剂，能够很好的减少自由基的出现，阻止自由基发生反应。其加入到沥青中，可以很好的降低沥青周围氧含量，减少沥青等材料出现氧化的几率。抗氧化264是白色固体粉末状，考虑到添加量较少，为了能够充分与沥青进行改性，故在软化剂之后添加。图2-2抗氧化剂2642.1.4改性剂本文SBS改性剂采用常见的是中国石化生产的YH-791线型SBS改性剂，如图2-3所示。SBS改性剂作为可以提高沥青的高低温性能的添加剂已经普遍应用。SBS改性剂主要有两种，星型和线型，其中星型改性剂改性能力比线型要优异，但是相容性很差，制备起来困难，而线性SBS相容性更好[57]，因此本文选择线性SBS改性剂。图2-3SBS改性剂-
【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青路面热灌型灌缝胶路用性能关键指标研究[J]. 赵炜,李锋,刘林林,吴春颖. 现代交通技术. 2020(01)
[2]4,4′-二硫代二吗啉交联丁苯橡胶改性沥青的抗紫外老化性能[J]. 程培峰,张展铭,李艺铭,王玉伟. 合成橡胶工业. 2019(04)
[3]高温型复合改性沥青灌缝胶正交试验研究[J]. 李侠,张爱勤,周晓静,孙华东,王彦敏. 中外公路. 2019(03)
[4]SBS改性剂对沥青性能的影响研究[J]. 李鑫,郭亮亮. 工程技术研究. 2019(10)
[5]沥青路面低温开裂指数对技术状况评定及养护成本的影响分析[J]. 王亨庭,冯德成,栾海,秦卫军,易军艳,王东升. 公路. 2019(03)
[6]基于主成分分析法的沥青路面裂缝灌缝胶性能评价[J]. 马伟中,李良英,张兴军,宿秀丽,汪首元. 公路交通科技(应用技术版). 2019(01)
[7]SBS改性剂对寒区彩色沥青性能影响分析[J]. 付新新,陈彦君,梁旭源,计伟帅. 材料导报. 2018(S2)
[8]机械疲劳对单组分有机硅结构密封胶力学性能的影响[J]. 李步春,王小会,庞坤海,陈聪. 有机硅材料. 2018(03)
[9]剪切疲劳荷载下无砟轨道灌缝胶低温粘附特性[J]. 薛恒潇,谭忆秋. 哈尔滨工业大学学报. 2018(03)
[10]橡胶沥青的动态剪切流变性能影响因素分析[J]. 支鹏飞,冯小伟,张新雨. 公路工程. 2016(06)
博士论文
[1]基于粘弹特性的沥青疲劳—流变机理研究[D]. 单丽岩.哈尔滨工业大学 2010
[2]沥青紫外光老化特性研究[D]. 庞凌.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]白炭黑在橡胶沥青灌缝胶中的作用机理及其应用研究[D]. 李俊.哈尔滨工业大学 2019
[2]基于胶粉与SBS复合改性的灌缝胶实验研究[D]. 赵旭.河北大学 2018
[3]中国地表紫外线指数时空分布变化特征及影响因素分析[D]. 罗燕萍.中国地质大学(北京) 2018
[4]灌缝胶失效判别方法及自愈性研究[D]. 刘忠骥.哈尔滨工业大学 2017
[5]高性能沥青路面灌缝材料的制备与性能研究[D]. 赖明利.吉林大学 2016
[6]基于弱边界层理论的灌缝胶失效机理研究[D]. 董岩岩.哈尔滨工业大学 2016
[7]适用于甘肃省典型气候环境的沥青路面灌缝胶研制与应用[D]. 李艳博.兰州交通大学 2016
[8]道路灌缝材料低温粘聚性—粘附性统一评价及失效判别方法研究[D]. 李笑宇.哈尔滨工业大学 2015
[9]瞬态温度场与车轮荷载作用下灌缝胶界面力学响应分析[D]. 路石鑫.哈尔滨工业大学 2015
[10]灌缝胶拉伸设备改进及低温性能评价研究[D]. 薛恒潇.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：2966675
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
邻苯二甲酸二丁酯DBP具有较好的软化能力，可以改善材料塑性，增加流动性
哈尔滨工业大学硕士学位论文-11-制作灌缝胶的过程中较为安全，故选做软化剂。软化剂主要作用是软化沥青，增加沥青的流动性，因此制备时第一个位添加。表2-2邻苯二甲酸二丁酯物理性质DBP物理性质性状无色透明油状液体密度（g/cm3）1.0465沸点（℃）340燃点（℃）4032.1.3抗氧化剂本文采用的抗氧化剂为264，化学名称2,6-二叔丁基对甲酚，如图2-2所示。264是一种常见的抗氧剂，能够很好的减少自由基的出现，阻止自由基发生反应。其加入到沥青中，可以很好的降低沥青周围氧含量，减少沥青等材料出现氧化的几率。抗氧化264是白色固体粉末状，考虑到添加量较少，为了能够充分与沥青进行改性，故在软化剂之后添加。图2-2抗氧化剂2642.1.4改性剂本文SBS改性剂采用常见的是中国石化生产的YH-791线型SBS改性剂，如图2-3所示。SBS改性剂作为可以提高沥青的高低温性能的添加剂已经普遍应用。SBS改性剂主要有两种，星型和线型，其中星型改性剂改性能力比线型要优异，但是相容性很差，制备起来困难，而线性SBS相容性更好[57]，因此本文选择线性SBS改性剂。图2-3SBS改性剂-
哈尔滨工业大学硕士学位论文-11-制作灌缝胶的过程中较为安全，故选做软化剂。软化剂主要作用是软化沥青，增加沥青的流动性，因此制备时第一个位添加。表2-2邻苯二甲酸二丁酯物理性质DBP物理性质性状无色透明油状液体密度（g/cm3）1.0465沸点（℃）340燃点（℃）4032.1.3抗氧化剂本文采用的抗氧化剂为264，化学名称2,6-二叔丁基对甲酚，如图2-2所示。264是一种常见的抗氧剂，能够很好的减少自由基的出现，阻止自由基发生反应。其加入到沥青中，可以很好的降低沥青周围氧含量，减少沥青等材料出现氧化的几率。抗氧化264是白色固体粉末状，考虑到添加量较少，为了能够充分与沥青进行改性，故在软化剂之后添加。图2-2抗氧化剂2642.1.4改性剂本文SBS改性剂采用常见的是中国石化生产的YH-791线型SBS改性剂，如图2-3所示。SBS改性剂作为可以提高沥青的高低温性能的添加剂已经普遍应用。SBS改性剂主要有两种，星型和线型，其中星型改性剂改性能力比线型要优异，但是相容性很差，制备起来困难，而线性SBS相容性更好[57]，因此本文选择线性SBS改性剂。图2-3SBS改性剂-
【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青路面热灌型灌缝胶路用性能关键指标研究[J]. 赵炜,李锋,刘林林,吴春颖. 现代交通技术. 2020(01)
[2]4,4′-二硫代二吗啉交联丁苯橡胶改性沥青的抗紫外老化性能[J]. 程培峰,张展铭,李艺铭,王玉伟. 合成橡胶工业. 2019(04)
[3]高温型复合改性沥青灌缝胶正交试验研究[J]. 李侠,张爱勤,周晓静,孙华东,王彦敏. 中外公路. 2019(03)
[4]SBS改性剂对沥青性能的影响研究[J]. 李鑫,郭亮亮. 工程技术研究. 2019(10)
[5]沥青路面低温开裂指数对技术状况评定及养护成本的影响分析[J]. 王亨庭,冯德成,栾海,秦卫军,易军艳,王东升. 公路. 2019(03)
[6]基于主成分分析法的沥青路面裂缝灌缝胶性能评价[J]. 马伟中,李良英,张兴军,宿秀丽,汪首元. 公路交通科技(应用技术版). 2019(01)
[7]SBS改性剂对寒区彩色沥青性能影响分析[J]. 付新新,陈彦君,梁旭源,计伟帅. 材料导报. 2018(S2)
[8]机械疲劳对单组分有机硅结构密封胶力学性能的影响[J]. 李步春,王小会,庞坤海,陈聪. 有机硅材料. 2018(03)
[9]剪切疲劳荷载下无砟轨道灌缝胶低温粘附特性[J]. 薛恒潇,谭忆秋. 哈尔滨工业大学学报. 2018(03)
[10]橡胶沥青的动态剪切流变性能影响因素分析[J]. 支鹏飞,冯小伟,张新雨. 公路工程. 2016(06)
博士论文
[1]基于粘弹特性的沥青疲劳—流变机理研究[D]. 单丽岩.哈尔滨工业大学 2010
[2]沥青紫外光老化特性研究[D]. 庞凌.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]白炭黑在橡胶沥青灌缝胶中的作用机理及其应用研究[D]. 李俊.哈尔滨工业大学 2019
[2]基于胶粉与SBS复合改性的灌缝胶实验研究[D]. 赵旭.河北大学 2018
[3]中国地表紫外线指数时空分布变化特征及影响因素分析[D]. 罗燕萍.中国地质大学(北京) 2018
[4]灌缝胶失效判别方法及自愈性研究[D]. 刘忠骥.哈尔滨工业大学 2017
[5]高性能沥青路面灌缝材料的制备与性能研究[D]. 赖明利.吉林大学 2016
[6]基于弱边界层理论的灌缝胶失效机理研究[D]. 董岩岩.哈尔滨工业大学 2016
[7]适用于甘肃省典型气候环境的沥青路面灌缝胶研制与应用[D]. 李艳博.兰州交通大学 2016
[8]道路灌缝材料低温粘聚性—粘附性统一评价及失效判别方法研究[D]. 李笑宇.哈尔滨工业大学 2015
[9]瞬态温度场与车轮荷载作用下灌缝胶界面力学响应分析[D]. 路石鑫.哈尔滨工业大学 2015
[10]灌缝胶拉伸设备改进及低温性能评价研究[D]. 薛恒潇.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：2966675
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