蓄氯盐填料对沥青及沥青混合料性能影响与盐分迁移特征
发布时间：2022-01-22 16:29
蓄氯盐沥青路面是将蓄氯盐填料替代部分矿粉掺入路面内部,通过蓄氯盐填料在路面荷载等作用下盐分析出起到除雪抑冰作用。蓄氯盐沥青路面具备优良服务功能,如减少环境污染、融雪抑冰的时效性、使用年限长等优点,是增强我国冬季道路养护的理想路面类型。但随蓄氯盐沥青路面大规模应用于实体工程,部分蓄氯盐沥青路面出现稳定性、粘附性降低较快,融雪年限达不到设计要求等问题,究其原因是未对蓄氯盐沥青路面衰变机理和盐分内部迁移规律进行总结,因此本文基于蓄氯盐沥青路面的盐分迁移模型和性能衰变机理进行研究,对实体工程具有重要指导意义。本文从研究蓄氯盐沥青路面衰败机理和盐分迁移模型角度,首先确定蓄氯盐填料替代矿粉比例为0%、35%、70%、100%,将蓄氯盐填料掺入沥青胶浆和沥青混合料。采用锥入度试验、DSR温度扫描试验,分析蓄氯盐填料对沥青胶浆抗剪强度和高温稳定性能影响。利用MTS试验仪进行低温蠕变试验,明确蓄氯盐填料对沥青胶浆低温抗裂性能影响。采用接触角测量试验和改进水煮法试验,确定蓄氯盐填料对沥青-集料粘附性能影响。其次对比不同掺比蓄氯盐沥青混合料稳定度和体积指标变化,确定蓄盐沥青路面的衰变机理。最后采用氯离子测量...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蓄盐沥青路面和普通沥青路面融雪效果对比图
图 1.2 路面除冰融雪方法（1）人工机械清扫：主要是指在积雪后用人力或者机械的方式将其清扫、铲然近年来研制出较多便利的除雪设备和工具，但是人工机械清扫法具有不及时性和性，不能在未形成积雪时对雪和凝冰进行清除，所以相对于融化法以及应力弹性材装法，经济效益低，需求大量人力、物力和财力，在积雪较多时还会影响交通秩序于气候分区原因，我国部分的积雪凝冰路面处于西北，地广人稀，采用人工机械清无法对长里程的公路进行及时的除雪抑冰。因此，此方法仅适用于人力资源较多的道路。（2）融化法：分为热力融化法和化学融化法。① 热力融化法：热力融化法主要是通过电能和太阳能等转化为热能，或直接储存的地热能。热能通过路面结构向上传递，路表温度升高，积雪或凝冰吸收路表热在热能作用下融化[13]。20 世纪 80 年代美国提出使用微波加热来融化积雪和抑制公冰。由于热力融化法需要对路面结构进行系统设计或对施工方法要求较高，尽管热
对其应用于实体工程具有指导意义。1.3 主要研究内容与技术路线图1.3.1 主要研究内容基于目前国内外研究现状，本文在已有的研究成果的基础上，通过室内试验和理论分析系统研究盐分对沥青-集料黏附性；沥青体积指标和水稳定性影响，阐释盐分在蓄氯盐沥青路面内部的迁移规律，为蓄氯盐沥青路面应用提供理论和技术支持，本文主要研究内容如下：（1）蓄氯盐沥青胶浆制备及抗剪切性能研究选取一种应用广泛的蓄氯盐填料；使用 XRD 对蓄氯盐填料和矿粉进行组成成分分析；将蓄氯盐填料按一定粉胶比替代矿粉掺入沥青胶浆；通过锥入度实验得到各掺比蓄氯盐沥青胶浆抗剪切强度，确定掺入不同比例蓄氯盐填料对沥青胶浆抗剪切强度影响。（2）蓄氯盐沥青胶浆流变性能研究使用温度扫描实验研究蓄氯盐沥青胶浆高温稳定性能，利用低温蠕变实验确定蓄氯盐沥青胶浆的低温蠕变性能，通过分析其评价指标，对比掺入不同比例蓄氯盐填料对蓄氯盐沥青胶浆性能影响，确定掺入蓄氯盐填料对蓄氯盐沥青胶浆的影响因素。（3）蓄氯盐沥青胶浆在有水、无水条件下黏附性能研究基于表面能理论，利用 Owens 二滴法原理，采用光学接触角测量仪对乙二醇和水在沥青膜片和石料上的接触角进行测试，计算出黏附功，评价蓄氯盐填料的掺入对蓄氯盐沥青胶浆在无水条件下的粘结性影响。在有水条件下，利用水煮法研究蓄氯盐沥青胶浆剥落率行为，结合数字图像技术深入分析蓄氯盐融雪填料对沥青-集料界面的破坏作用，确定其在一定时间内的劣化规律。（4）蓄氯盐沥青混合料体积指标和水稳定性能变化规律对蓄氯盐沥青混合料进行溶析实验
【参考文献】：
期刊论文
[1]路用氯化钠融雪剂残留浓度预测研究[J]. 柳本民,陈彦旭,施卫国. 公路工程. 2018(05)
[2]基于DSR沥青性能研究综述[J]. 杜鹏,乌兰,张国宏. 广州化工. 2018(16)
[3]考虑动水压力影响的沥青路面损伤机理研究综述[J]. 高阳,邹晓翎,张童童. 中外公路. 2018(04)
[4]自融雪路面盐化物析出随深度的变化规律及有效厚度研究[J]. 张强. 中外公路. 2018(03)
[5]融雪路面类型及盐化物融雪路面优势分析[J]. 孙玉齐,薛茹. 建材与装饰. 2018(24)
[6]储盐类融雪抑冰材料对沥青混合料性能影响研究进展[J]. 张争奇,罗要飞,赵富强. 化工进展. 2018(06)
[7]基于DSR时间扫描的沥青常应力疲劳演化规律分析[J]. 朱洪洲,范世平,卢章天. 公路交通科技. 2017(11)
[8]基于DSR和BBR试验的TLA改性沥青胶浆高低温性能研究[J]. 石越峰,季节,索智,许鹰,徐世法. 公路工程. 2016(05)
[9]融雪剂对沥青路面水稳定性影响研究[J]. 王继文,姚晓光. 公路交通科技(应用技术版). 2016(07)
[10]沥青路面用融雪抑冰材料性能的研究[J]. 黄玮,杨贺群,丛玉凤,王溪泽. 应用化工. 2016(07)
博士论文
[1]春融环境下沥青路面水损害机理及防治技术研究[D]. 孙明志.吉林大学 2017
[2]城市土壤—植物系统中融雪剂的污染行为及其生态学效应[D]. 张营.湖南农业大学 2013
硕士论文
[1]高水压—氯盐耦合作用下水泥基材料氯离子传输机制仿真研究[D]. 韩震.华东交通大学 2018
[2]微波活化胶粉及其改性沥青性能研究[D]. 侯德华.长安大学 2018
[3]基于水稳定性的复合改性酸性集料沥青混合料路用性能研究[D]. 冯正涵.长安大学 2017
[4]水对沥青混合料永久变形性能的影响研究[D]. 郭诗言.重庆交通大学 2017
[5]盐化物自融雪沥青路面技术研究[D]. 王草原.东南大学 2017
[6]盐分对纤维沥青混合料水稳定性影响的试验研究[D]. 纪方利.安徽理工大学 2016
[7]除冰雪蓄盐沥青混合料的制备与性能研究[D]. 邵明玉.长安大学 2015
[8]缓释自融雪沥青混合料性能研究[D]. 于洋.大连海事大学 2015
[9]包覆氯盐融冰剂对沥青混凝土融冰和路用性能的影响研究[D]. 付靖宜.武汉理工大学 2015
[10]混凝土中氯离子扩散模型及细观模拟分析[D]. 蔡明文.长沙理工大学 2015
本文编号：3602531
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蓄盐沥青路面和普通沥青路面融雪效果对比图
图 1.2 路面除冰融雪方法（1）人工机械清扫：主要是指在积雪后用人力或者机械的方式将其清扫、铲然近年来研制出较多便利的除雪设备和工具，但是人工机械清扫法具有不及时性和性，不能在未形成积雪时对雪和凝冰进行清除，所以相对于融化法以及应力弹性材装法，经济效益低，需求大量人力、物力和财力，在积雪较多时还会影响交通秩序于气候分区原因，我国部分的积雪凝冰路面处于西北，地广人稀，采用人工机械清无法对长里程的公路进行及时的除雪抑冰。因此，此方法仅适用于人力资源较多的道路。（2）融化法：分为热力融化法和化学融化法。① 热力融化法：热力融化法主要是通过电能和太阳能等转化为热能，或直接储存的地热能。热能通过路面结构向上传递，路表温度升高，积雪或凝冰吸收路表热在热能作用下融化[13]。20 世纪 80 年代美国提出使用微波加热来融化积雪和抑制公冰。由于热力融化法需要对路面结构进行系统设计或对施工方法要求较高，尽管热
对其应用于实体工程具有指导意义。1.3 主要研究内容与技术路线图1.3.1 主要研究内容基于目前国内外研究现状，本文在已有的研究成果的基础上，通过室内试验和理论分析系统研究盐分对沥青-集料黏附性；沥青体积指标和水稳定性影响，阐释盐分在蓄氯盐沥青路面内部的迁移规律，为蓄氯盐沥青路面应用提供理论和技术支持，本文主要研究内容如下：（1）蓄氯盐沥青胶浆制备及抗剪切性能研究选取一种应用广泛的蓄氯盐填料；使用 XRD 对蓄氯盐填料和矿粉进行组成成分分析；将蓄氯盐填料按一定粉胶比替代矿粉掺入沥青胶浆；通过锥入度实验得到各掺比蓄氯盐沥青胶浆抗剪切强度，确定掺入不同比例蓄氯盐填料对沥青胶浆抗剪切强度影响。（2）蓄氯盐沥青胶浆流变性能研究使用温度扫描实验研究蓄氯盐沥青胶浆高温稳定性能，利用低温蠕变实验确定蓄氯盐沥青胶浆的低温蠕变性能，通过分析其评价指标，对比掺入不同比例蓄氯盐填料对蓄氯盐沥青胶浆性能影响，确定掺入蓄氯盐填料对蓄氯盐沥青胶浆的影响因素。（3）蓄氯盐沥青胶浆在有水、无水条件下黏附性能研究基于表面能理论，利用 Owens 二滴法原理，采用光学接触角测量仪对乙二醇和水在沥青膜片和石料上的接触角进行测试，计算出黏附功，评价蓄氯盐填料的掺入对蓄氯盐沥青胶浆在无水条件下的粘结性影响。在有水条件下，利用水煮法研究蓄氯盐沥青胶浆剥落率行为，结合数字图像技术深入分析蓄氯盐融雪填料对沥青-集料界面的破坏作用，确定其在一定时间内的劣化规律。（4）蓄氯盐沥青混合料体积指标和水稳定性能变化规律对蓄氯盐沥青混合料进行溶析实验
【参考文献】：
期刊论文
[1]路用氯化钠融雪剂残留浓度预测研究[J]. 柳本民,陈彦旭,施卫国. 公路工程. 2018(05)
[2]基于DSR沥青性能研究综述[J]. 杜鹏,乌兰,张国宏. 广州化工. 2018(16)
[3]考虑动水压力影响的沥青路面损伤机理研究综述[J]. 高阳,邹晓翎,张童童. 中外公路. 2018(04)
[4]自融雪路面盐化物析出随深度的变化规律及有效厚度研究[J]. 张强. 中外公路. 2018(03)
[5]融雪路面类型及盐化物融雪路面优势分析[J]. 孙玉齐,薛茹. 建材与装饰. 2018(24)
[6]储盐类融雪抑冰材料对沥青混合料性能影响研究进展[J]. 张争奇,罗要飞,赵富强. 化工进展. 2018(06)
[7]基于DSR时间扫描的沥青常应力疲劳演化规律分析[J]. 朱洪洲,范世平,卢章天. 公路交通科技. 2017(11)
[8]基于DSR和BBR试验的TLA改性沥青胶浆高低温性能研究[J]. 石越峰,季节,索智,许鹰,徐世法. 公路工程. 2016(05)
[9]融雪剂对沥青路面水稳定性影响研究[J]. 王继文,姚晓光. 公路交通科技(应用技术版). 2016(07)
[10]沥青路面用融雪抑冰材料性能的研究[J]. 黄玮,杨贺群,丛玉凤,王溪泽. 应用化工. 2016(07)
博士论文
[1]春融环境下沥青路面水损害机理及防治技术研究[D]. 孙明志.吉林大学 2017
[2]城市土壤—植物系统中融雪剂的污染行为及其生态学效应[D]. 张营.湖南农业大学 2013
硕士论文
[1]高水压—氯盐耦合作用下水泥基材料氯离子传输机制仿真研究[D]. 韩震.华东交通大学 2018
[2]微波活化胶粉及其改性沥青性能研究[D]. 侯德华.长安大学 2018
[3]基于水稳定性的复合改性酸性集料沥青混合料路用性能研究[D]. 冯正涵.长安大学 2017
[4]水对沥青混合料永久变形性能的影响研究[D]. 郭诗言.重庆交通大学 2017
[5]盐化物自融雪沥青路面技术研究[D]. 王草原.东南大学 2017
[6]盐分对纤维沥青混合料水稳定性影响的试验研究[D]. 纪方利.安徽理工大学 2016
[7]除冰雪蓄盐沥青混合料的制备与性能研究[D]. 邵明玉.长安大学 2015
[8]缓释自融雪沥青混合料性能研究[D]. 于洋.大连海事大学 2015
[9]包覆氯盐融冰剂对沥青混凝土融冰和路用性能的影响研究[D]. 付靖宜.武汉理工大学 2015
[10]混凝土中氯离子扩散模型及细观模拟分析[D]. 蔡明文.长沙理工大学 2015
本文编号：3602531
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