基于玻璃纤维及微米级颗粒填料的环氧沥青混凝土增强试验研究
发布时间：2021-11-08 01:22
环氧沥青混凝土较多应用于大跨径公路钢桥面铺装,重载交通和钢桥面正交异性结构特性对环氧沥青混合料的变形性能、材料强度、疲劳性能提出较高的要求。环氧沥青钢桥面铺装仍然存在早期疲劳开裂或使用寿命短的问题,针对环氧沥青混凝土材料特性进行增韧改性,是提高环氧沥青钢桥面铺装耐久性需要进一步研究解决的问题。为提高环氧沥青混凝土设计的科学性和针对性,在对环氧沥青材料性能改进研究中,也有必要从强度机理及微观结构方面进行分析。从复合材料角度出发,通过在环氧沥青混合料中加入纤维或微米级粉末材料等填料来增强环氧沥青混凝土的韧性和强度,以满足铺装材料的抗疲劳耐久性需要。利用微观分析测试手段对填料的作用机理进行分析,优化环氧沥青混合料增强设计中的填料选择。主要从材料力学性能评价和微观测试分析两个方面研究纤维、微米级颗粒填料对环氧沥青胶浆和环氧沥青混合料的性能改善效果,并分析填料增强作用机理,为高性能增韧环氧沥青混合料的设计提供参考。首先通过对纤维增强环氧树脂复合材料性能需要的分析,选定玻璃纤维作为环氧沥青混凝土的增强改性材料。对玻璃纤维改性环氧沥青胶浆进行拉伸试验,试验结果显示增强效果与纤维的长度和用量有关。通过...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 环氧沥青混凝土研究现状
1.2.2 纤维对环氧沥青混合料改性的研究现状
1.2.3 填料对环氧沥青混合料改性的研究现状
1.3 关键技术问题和主要研究内容
1.3.1 关键技术问题
1.3.2 主要研究内容
1.4 研究目标
1.5 研究技术路线
第二章 玻璃纤维的技术特点及性能评价
2.1 环氧沥青混凝土增强纤维的选用
2.1.1 复合材料组成
2.1.2 高强度纤维及其与环氧树脂的复合材料
2.1.3 纤维的力学性能对比
2.1.4 纤维与环氧树脂的界面结合性能及表面处理方式
2.1.5 典型高强纤维的市场价格
2.1.6 增强纤维选择
2.2 试验用玻璃纤维的技术特点及性能评价
2.2.1 玻璃纤维的技术特点
2.2.2 玻璃纤维的性能评价
2.3 本章小结
第三章 玻璃纤维对环氧沥青混凝土性能影响试验评价
3.1 玻璃纤维改性环氧沥青胶浆性能试验评价
3.1.1 试验材料技术指标
3.1.2 胶浆拉伸性能评价
3.1.3 胶浆断裂面的微观形貌分析
3.2 玻璃纤维改性环氧沥青混合料性能试验
3.2.1 集料技术指标
3.2.2 级配组成设计
3.2.3 马歇尔试验及玻璃纤维掺量的确定
3.2.4 对5%玻璃纤维掺量环氧沥青混合料进行最佳油石比确定
3.2.5 混合料抗滑及渗水性能检测
3.2.6 混合料弯曲性能试验
3.2.7 混合料疲劳性能试验
3.2.8 混合料疲劳试件断裂面的微观形态分析
3.3 本章小结
第四章 微米级颗粒填料比选及基本指标测试
4.1 微米级颗粒填料
4.1.1 活性炭
4.1.2 粉煤灰
4.1.3 硅藻土
4.2 填料性能指标试验研究
4.2.1 填料的粒度分析
4.2.2 填料的比表面积分析
4.2.3 填料的矿物组成分析
4.2.4 填料的几何特性和表面形貌分析
4.3 本章小结
第五章 微米级颗粒填料对环氧沥青混凝土性能影响评价
5.1 填料对环氧沥青胶浆的性能影响研究
5.1.1 环氧沥青胶浆拉伸性能评价
5.1.2 环氧沥青胶浆流变性能评价
5.1.3 红外光谱分析
5.1.4 填料特性与胶浆性能的灰色关联分析
5.1.5 胶浆断裂面的微观形貌分析
5.2 填料对环氧沥青混合料的性能影响研究
5.2.1 最佳油石比的确定
5.2.2 马歇尔稳定度试验
5.2.3 混合料弯曲性能试验
5.2.4 混合料疲劳性能试验
5.3 本章小结
结论与展望
主要研究结论
进一步研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同级配类型增韧型环氧沥青混合料路用性能研究[J]. 刘攀,李璐,盛兴跃,郝增恒. 公路. 2019(03)
[2]碳纤维沥青胶浆路用性能试验研究[J]. 何阿甲,杨发,刘子铭,王小雯,熊锐. 中外公路. 2018(04)
[3]钢桥面铺装环氧沥青混合料的特点及应用[J]. 徐伟,曽嘉科,韦潇树. 筑路机械与施工机械化. 2018(08)
[4]纤维环氧沥青混凝土在道路与轨道平交口的应用[J]. 李华平. 筑路机械与施工机械化. 2018(07)
[5]加劲肋形式对钢桥面铺装影响与全厚单层铺装研究[J]. 徐伟,秦杰君. 公路工程. 2018(01)
[6]国产环氧沥青混合料在桥面铺装中的试验及应用[J]. 姚振东. 山东交通科技. 2017(06)
[7]高性能冷拌环氧沥青铺装材料的设计与性能评价[J]. 徐伟,谢伟伟,赵腾飞,叶永前. 筑路机械与施工机械化. 2017(12)
[8]粉煤灰特性对沥青混合料性能的影响[J]. 吴平,王选仓. 公路交通科技. 2016(12)
[9]四种纤维增强沥青的微观及力学特性比较研究[J]. 陈杨. 公路工程. 2016(05)
[10]硅藻土物理特性对沥青混合料路用性能影响研究[J]. 刘应贵,许万平,刘铁军,王春伟. 公路交通科技(应用技术版). 2016(03)
博士论文
[1]芳纶Ⅲ表面改性及其与环氧复合体系的结构与性能研究[D]. 季家友.武汉理工大学 2012
[2]玄武岩纤维沥青混凝土性能研究与增强机理微观分析[D]. 高春妹.吉林大学 2012
[3]玄武岩纤维的性能及其增强热塑性复合材料的界面改性[D]. 应淑妮.华东理工大学 2011
[4]基于疲劳特性的环氧沥青混合料设计研究[D]. 薛连旭.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]填料对环氧沥青混合料性能影响试验研究[D]. 赵腾飞.华南理工大学 2018
[2]玻璃纤维沥青混合料路用性能研究[D]. 刘松.重庆交通大学 2016
[3]界面过渡层构筑及其对碳纤维复合材料界面、抗疲劳性能的影响[D]. 姚红伟.天津工业大学 2016
[4]环氧沥青的制备与性能研究[D]. 周华汉.北京化工大学 2015
[5]基于增韧特性的环氧沥青制备及性能研究[D]. 叶欢.长安大学 2015
[6]超高分子量聚乙烯纤维的表面仿生修饰及其与橡胶复合材料的研究[D]. 韦振海.北京化工大学 2014
[7]热固性环氧沥青的制备及应用研究[D]. 王丽杰.河北工业大学 2014
[8]壳聚糖及其衍生物树脂的制备、性质和对Cu2+、Pb2+和Cd2+吸附性能研究[D]. 宋磊.中国海洋大学 2013
[9]钢桥面铺装环氧沥青混合料动态粘弹性能研究[D]. 黄志勇.华南理工大学 2013
[10]碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D]. 王淑娟.吉林大学 2013
本文编号：3482718
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 环氧沥青混凝土研究现状
1.2.2 纤维对环氧沥青混合料改性的研究现状
1.2.3 填料对环氧沥青混合料改性的研究现状
1.3 关键技术问题和主要研究内容
1.3.1 关键技术问题
1.3.2 主要研究内容
1.4 研究目标
1.5 研究技术路线
第二章 玻璃纤维的技术特点及性能评价
2.1 环氧沥青混凝土增强纤维的选用
2.1.1 复合材料组成
2.1.2 高强度纤维及其与环氧树脂的复合材料
2.1.3 纤维的力学性能对比
2.1.4 纤维与环氧树脂的界面结合性能及表面处理方式
2.1.5 典型高强纤维的市场价格
2.1.6 增强纤维选择
2.2 试验用玻璃纤维的技术特点及性能评价
2.2.1 玻璃纤维的技术特点
2.2.2 玻璃纤维的性能评价
2.3 本章小结
第三章 玻璃纤维对环氧沥青混凝土性能影响试验评价
3.1 玻璃纤维改性环氧沥青胶浆性能试验评价
3.1.1 试验材料技术指标
3.1.2 胶浆拉伸性能评价
3.1.3 胶浆断裂面的微观形貌分析
3.2 玻璃纤维改性环氧沥青混合料性能试验
3.2.1 集料技术指标
3.2.2 级配组成设计
3.2.3 马歇尔试验及玻璃纤维掺量的确定
3.2.4 对5%玻璃纤维掺量环氧沥青混合料进行最佳油石比确定
3.2.5 混合料抗滑及渗水性能检测
3.2.6 混合料弯曲性能试验
3.2.7 混合料疲劳性能试验
3.2.8 混合料疲劳试件断裂面的微观形态分析
3.3 本章小结
第四章 微米级颗粒填料比选及基本指标测试
4.1 微米级颗粒填料
4.1.1 活性炭
4.1.2 粉煤灰
4.1.3 硅藻土
4.2 填料性能指标试验研究
4.2.1 填料的粒度分析
4.2.2 填料的比表面积分析
4.2.3 填料的矿物组成分析
4.2.4 填料的几何特性和表面形貌分析
4.3 本章小结
第五章 微米级颗粒填料对环氧沥青混凝土性能影响评价
5.1 填料对环氧沥青胶浆的性能影响研究
5.1.1 环氧沥青胶浆拉伸性能评价
5.1.2 环氧沥青胶浆流变性能评价
5.1.3 红外光谱分析
5.1.4 填料特性与胶浆性能的灰色关联分析
5.1.5 胶浆断裂面的微观形貌分析
5.2 填料对环氧沥青混合料的性能影响研究
5.2.1 最佳油石比的确定
5.2.2 马歇尔稳定度试验
5.2.3 混合料弯曲性能试验
5.2.4 混合料疲劳性能试验
5.3 本章小结
结论与展望
主要研究结论
进一步研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同级配类型增韧型环氧沥青混合料路用性能研究[J]. 刘攀,李璐,盛兴跃,郝增恒. 公路. 2019(03)
[2]碳纤维沥青胶浆路用性能试验研究[J]. 何阿甲,杨发,刘子铭,王小雯,熊锐. 中外公路. 2018(04)
[3]钢桥面铺装环氧沥青混合料的特点及应用[J]. 徐伟,曽嘉科,韦潇树. 筑路机械与施工机械化. 2018(08)
[4]纤维环氧沥青混凝土在道路与轨道平交口的应用[J]. 李华平. 筑路机械与施工机械化. 2018(07)
[5]加劲肋形式对钢桥面铺装影响与全厚单层铺装研究[J]. 徐伟,秦杰君. 公路工程. 2018(01)
[6]国产环氧沥青混合料在桥面铺装中的试验及应用[J]. 姚振东. 山东交通科技. 2017(06)
[7]高性能冷拌环氧沥青铺装材料的设计与性能评价[J]. 徐伟,谢伟伟,赵腾飞,叶永前. 筑路机械与施工机械化. 2017(12)
[8]粉煤灰特性对沥青混合料性能的影响[J]. 吴平,王选仓. 公路交通科技. 2016(12)
[9]四种纤维增强沥青的微观及力学特性比较研究[J]. 陈杨. 公路工程. 2016(05)
[10]硅藻土物理特性对沥青混合料路用性能影响研究[J]. 刘应贵,许万平,刘铁军,王春伟. 公路交通科技(应用技术版). 2016(03)
博士论文
[1]芳纶Ⅲ表面改性及其与环氧复合体系的结构与性能研究[D]. 季家友.武汉理工大学 2012
[2]玄武岩纤维沥青混凝土性能研究与增强机理微观分析[D]. 高春妹.吉林大学 2012
[3]玄武岩纤维的性能及其增强热塑性复合材料的界面改性[D]. 应淑妮.华东理工大学 2011
[4]基于疲劳特性的环氧沥青混合料设计研究[D]. 薛连旭.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]填料对环氧沥青混合料性能影响试验研究[D]. 赵腾飞.华南理工大学 2018
[2]玻璃纤维沥青混合料路用性能研究[D]. 刘松.重庆交通大学 2016
[3]界面过渡层构筑及其对碳纤维复合材料界面、抗疲劳性能的影响[D]. 姚红伟.天津工业大学 2016
[4]环氧沥青的制备与性能研究[D]. 周华汉.北京化工大学 2015
[5]基于增韧特性的环氧沥青制备及性能研究[D]. 叶欢.长安大学 2015
[6]超高分子量聚乙烯纤维的表面仿生修饰及其与橡胶复合材料的研究[D]. 韦振海.北京化工大学 2014
[7]热固性环氧沥青的制备及应用研究[D]. 王丽杰.河北工业大学 2014
[8]壳聚糖及其衍生物树脂的制备、性质和对Cu2+、Pb2+和Cd2+吸附性能研究[D]. 宋磊.中国海洋大学 2013
[9]钢桥面铺装环氧沥青混合料动态粘弹性能研究[D]. 黄志勇.华南理工大学 2013
[10]碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D]. 王淑娟.吉林大学 2013
本文编号：3482718
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