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沥青路面环氧抗滑封层技术的研究

发布时间:2020-11-05 17:47
   随着我国公路建设的快速发展,道路主管部门的工作重点也逐渐由“大规模建设”向“建养同步”的方向转变。道路预防性养护技术可以改善路面性能,延长路面寿命,是实现道路资产保值和增产的重要技术手段。目前我国道路管养部门基本已经接受道路预防性养护技术的观点,并已经开始采用如雾封层技术、Novachip技术、微表处技术等传统养护工艺来提高路面使用性能。但传统养护工艺普遍存在施工复杂,材料耐久性不足,高温稳定性差等缺陷,所以本研究试图通过在普通乳化沥青中添加环氧树脂来增加此种复合封层的整体刚度和耐磨耗性能,同时借鉴含砂雾封层的洒铺工艺创造了一种新型路面养护技术——环氧抗滑封层技术。针对不同环氧树脂含量的环氧乳化沥青混合物,本文通过荧光显微镜对材料进行了几何相容度观测,观测结果显示树脂含量在50%左右时基本能保证混合物形成稳定的空间骨架。通过原子力显微镜(AFM)对环氧乳化沥青表面力学状态进行表征,得到了环氧乳化沥青的表面状态,为进一步分析其强度形成机理奠定了基础。由于高分子材料对紫外线较为敏感,其结构容易被高能紫外线破坏从而极大缩短使用寿命,所以本文对环氧乳化沥青进行了室内强紫外线、高温、高湿、高氧含量的多重耦合老化,通过扫描电镜(SEM)测试了老化前后的环氧乳化沥青,采用数字图像技术分析了环氧乳化沥青的老化特征和老化程度。基于耐磨耗性能和抗滑性能两方面指标,本文采用湿轮磨耗实验、搓揉机实验对环氧抗滑封层所用集料的种类,集料的粒径,环氧树脂、集料的施用配比进行了比选,建立了环氧乳化沥青的性能衰减模型。采用Pull-Off拉拔试验研究了环氧抗滑封层的养生时间,并与传统预防性养护材料进行了对比。本课题组在佛山市禅城区铺筑了环氧抗滑封层试验路。本文介绍了具有专利技术的封层车和铣琢车,阐述了环氧抗滑封层的施工流程和质量控制措施。在试验路施工前、铣琢后、工后、半年使用期后分四次对抗滑封层的路用性能进行了检测,结果表明环氧抗滑封层能显著提升路面抗滑性能,封闭道路空隙和裂缝,具有较好的耐久性。最后,基于全寿命周期成本分析理论对环氧抗滑封层进行了经济性能评价,提出环氧抗滑封层技术的效益-费用比相对传统含砂雾封层技术提高了43.3%。
【学位单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位年份】:2018
【中图分类】:U418.6
【部分图文】:

封层,使用情况,路况,技术


华南理工大学硕士学位论文4-7 年);微表处(4-7 年);薄沥青罩面(7-10 年)。针对不同路面的交通量和候条件,Hajj[21]研究了美国内华达州 847 条道路的养护状况,对各种养护方式益-费用分析。Labi[22]针对印第安纳州的路况,提出路况较差的道路采用预防其性能会较路况较好的有更显著的提升,但是其性能衰减却明显更快。

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(2)环氧抗滑封层室内实验研究本文采用湿轮磨耗实验、搓揉机实验对环氧抗滑封层所用集料的种类,集料的粒径,固结料、集料的施用配比进行了比选,建立了环氧乳化沥青的性能衰减模型。采用 Pull-Off 拉拔试验研究了环氧抗滑封层的养生时间,并与传统预防性养护材料进行了对比。(3)环氧树脂表处施工技术研究根据室内试验研究结果,确定环氧抗滑封层技术的工艺优化方案。铺筑试验路,并在工前、铣琢后、工后和工后半年四个时间段分别对环氧抗滑封层的抗滑性能、构造深度、渗水性能、平整度等路用性能指标进行检测,评价环氧抗滑封层对原路面路用性能的改善效果。(4)效益成本分析基于全寿命周期理论对环氧抗滑封层进行经济性能评价。本文技术路线见图 1-3。

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第二章 环氧乳化沥青的微观表征所以具有较好的胶层尺寸稳定性。渗透机理到环氧树脂与乳化石油沥青混合后的稳定性、相容性以及对被封层材料的在树脂分子结构中引入了具有极性以及相应的活性基团,比如羟基、环键等基团。这些基团的存在有利于和石料表面的基团相亲相容,又由于其用,可以降低和乳化沥青混合后的体系粘度和乳化粒径,这将有利于增加料的渗透和粘结性。
【参考文献】

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本文编号:2871979

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