聚氨酯弹性材料组成设计及路用性能研究

发布时间：2020-05-16 06:53

【摘要】：我国北方地区经常出现道路结冰现象,冰层会降低路面的摩擦系数且附着在路表难以清除,严重影响交通安全。国内外对此做了大量研究,提出了多种用于路表除冰的功能型路面,本文在以上研究的基础上,使用聚氨酯胶粘剂、石料和橡胶颗粒作为原料并以一定的配合比和成型方法得到一种新型路用材料,该种材料具有较好的弹性性能,在车辆荷载的作用下发生较大变形从而达到除冰、抑冰的目的。本文针对聚氨酯弹性材料的特点,提出了满足该种材料使用的性能要求,并根据该要求选取了适宜的原材料。对比不同粒径橡胶颗粒对混合料强度和水稳定性能的影响,确定了橡胶颗粒的掺入粒径。本文通过对聚氨酯弹性材料进行配合比设计,选取了适宜的石料级配和橡胶颗粒掺入方式,提出采用飞散损失率和劈裂强度作为配合比设计的控制指标,分析了不同胶水用量和橡胶颗粒掺量对混合料性能的影响,并提出了聚氨酯弹性材料最佳用胶量的确定方法。通过对混合料的成型方法进行研究,确定了混合料的最佳拌合温度、最佳拌合时间和最佳击实方式。对混合料的养护工艺进行研究,分析了养护温度和时间对混合料试件强度的影响。通过对聚氨酯弹性材料的路用性能试验,分析了橡胶颗粒掺量和胶水用量对混合料抗车辙性能、水稳定性能、弯曲性能、疲劳性能和抗滑性能的影响,试验结果表明:在较高的胶水用量和适宜的橡胶颗粒掺量情况下,混合料的路用性能良好。为了研究聚氨酯弹性材料的除冰机理及除冰效果,本文采用ABAQUS有限元软件进行仿真,分析了荷载作用下聚氨酯弹性材料表面冰层的应力响应,以及弹性层厚度、弹性层模量、冰层厚度等因素对冰层应力响应的影响,采用室内试验的方式,对该种材料的除冰效果进行了验证。
【图文】：

第一章 绪论第一章 绪论.1 研究背景及意义我国北方地区气温较低，冬季的最低气温在 0℃以下，当发生降雨或降雪时，，公城市道路的表面会在汽车轮胎的反复碾压下形成冰层。由于冰层的存在，路面的附数减小，汽车轮胎的附着力也随之减小，车辆在行驶的过程中极易发生打滑、侧移成交通事故。尤其在一些特殊路段，如盘山公路下坡路段、市政道路平交口等需要频繁制动的路段，车辆在紧急制动的情况下其方向会失去控制，从而造成严重的后]。

技术路线图
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U414

【参考文献】

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本文编号：2666347