【摘要】：大孔隙高分子聚合物混合料具有強(qiáng)度高、可常溫拌和與攤鋪、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn),而且可以有效的排除路面積水,是海綿城市建設(shè)中路面鋪裝新材料的一個(gè)重點(diǎn)研究方向。但目前對(duì)該材料的研究和應(yīng)用仍然較少,本文通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)大孔隙高分子聚合物混合料的配合比設(shè)計(jì)、路用性能和抗老化性能進(jìn)行了研究,為大孔隙高分子聚合物混合料的后續(xù)研究和應(yīng)用提供參考。首先,根據(jù)高分子聚合物膠粘劑的分類(lèi)及相關(guān)特性挑選出了適用于道路鋪裝的高分子聚合物膠粘劑,參照OGFC瀝青混合料的經(jīng)驗(yàn)公式并結(jié)合膠粘劑對(duì)集料的裹覆狀況來(lái)初步確定高分子聚合物膠粘劑用量。在此用量范圍內(nèi),分別測(cè)試大孔隙高分子聚合物混合料的體積指標(biāo)和性能指標(biāo)的變化情況,提出了基于性能平衡和目標(biāo)空隙率的配合比設(shè)計(jì)方法,最終確定最佳膠粘劑用量為5.9%,并計(jì)算了大孔隙高分子聚合物混合料的膠膜厚度為12μm~18μm,建議采用較高的膜厚。用于對(duì)比的OGFC瀝青混合料的最佳油石比為4.9%。其次,對(duì)大孔隙高分子聚合物混合料的各項(xiàng)路用性能進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn):大孔隙高分子聚合物混合料的高溫性能明顯優(yōu)于同級(jí)配的OGFC瀝青混合料,其動(dòng)穩(wěn)定度超出儀器測(cè)量范圍;大孔隙高分子聚合物混合料的低溫性能優(yōu)異,低溫彎曲破壞應(yīng)變是同級(jí)配的OGFC瀝青混合料的10.4倍,應(yīng)變能密度是OGFC瀝青混合料的1.7倍;相同空隙率下,大孔隙高分子聚合物混合料的抗滑性能與OGFC瀝青混合料相當(dāng),抗滑系數(shù)均大于60;兩者透水性能相差不大,均在3000ml/min左右;對(duì)于水穩(wěn)定性,現(xiàn)行瀝青混合料的測(cè)試方法均不適合,提出了改進(jìn)的水穩(wěn)定性測(cè)試方法,發(fā)現(xiàn)大孔隙高分子聚合物混合料水穩(wěn)定性與OGFC瀝青混合料相當(dāng),都較差。最后,在抗老化性能方面,基于室內(nèi)和室外紫外線(xiàn)輻射總量相等的原則,采用人工老化的方式模擬北京地區(qū)在1年時(shí)間內(nèi)光氧老化和熱氧老化綜合作用下對(duì)材料性能的影響。選取了室內(nèi)老化0h、170h、341h和511h四個(gè)老化時(shí)間點(diǎn),分別對(duì)應(yīng)北京地區(qū)戶(hù)外0個(gè)月、4個(gè)月、8個(gè)月和12個(gè)月的老化程度。并采用老化前后的試件在改進(jìn)的水穩(wěn)定性測(cè)試方法和四點(diǎn)彎曲疲勞壽命試驗(yàn)中的性能變化作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于水穩(wěn)定性試驗(yàn),我們采用干劈強(qiáng)度、剩余劈裂強(qiáng)度和剩余劈裂強(qiáng)度比三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn):兩種混合料老化511h后干劈強(qiáng)度變化率相差不多,均在10%左右,而大孔隙高分子聚合物混合料的剩余劈裂強(qiáng)度和剩余劈裂強(qiáng)度比下降較大,老化前后分別下降了39%和11.4%,遠(yuǎn)高于OGFC瀝青混合料的15%和2.1%。說(shuō)明老化對(duì)于兩種混合料中膠粘劑與集料之間的粘附作用在干燥狀態(tài)下有一定程度的降低,但相差不大,而水解作用則會(huì)顯著降低大孔隙高分子聚合物混合料中膠粘劑與集料之間的粘附作用。對(duì)于抗疲勞性能試驗(yàn),我們采用疲勞壽命次數(shù)、初始彎曲勁度模量和彎曲勁度模量衰變率三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn):大孔隙高分子聚合物混合料抗疲勞性能遠(yuǎn)優(yōu)于OGFC,其老化前后的加載作用次數(shù)達(dá)到100萬(wàn)次時(shí)彎曲勁度模量下降遠(yuǎn)低于50%的破壞標(biāo)準(zhǔn),而OGFC瀝青混合料的老化前后的疲勞壽命在31000~57000次范圍內(nèi),且老化511h后,疲勞壽命衰減了45%;大孔隙高分子聚合物混合料的初始彎曲勁度模量隨老化時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,與OGFC瀝青混合料相反,主要是因?yàn)楦叻肿泳酆衔锊牧侠匣箝L(zhǎng)鏈分子大量被切割為短鏈分子和自由基,導(dǎo)致模量出現(xiàn)降低。而且老化不同時(shí)間的大孔隙高分子聚合物混合料的初始彎曲勁度模量變化率均低于OGFC瀝青混合料;大孔隙高分子聚合物混合料的彎曲勁度模量衰變率從老化170h往后出現(xiàn)增長(zhǎng),至老化511h后,彎曲勁度模量的衰變率已由未老化時(shí)的0.9%提高到3.2%,但仍然很小。從初始彎曲勁度模量的變化情況和彎曲勁度模量的衰變率兩個(gè)方面可以看出,老化對(duì)OGFC瀝青混合料的影響程度更大。可以發(fā)現(xiàn),老化對(duì)大孔隙高分子聚合物混合料水穩(wěn)定性的影響高于OGFC瀝青混合料,但抗疲勞性能則相反。兩種試驗(yàn)方法得出了相反的結(jié)論,經(jīng)分析認(rèn)為水解作用的存在是導(dǎo)致兩種試驗(yàn)方法出現(xiàn)相反結(jié)論的根本原因。
【圖文】：

技術(shù)路線(xiàn)圖

的水分子發(fā)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生粘結(jié)力，并釋放 CO2個(gè)組份組成，其中甲組份通常作為主劑，乙組份為的比例調(diào)配，使其產(chǎn)生分子交聯(lián)，進(jìn)而固化粘結(jié)。實(shí)際需要進(jìn)行：較強(qiáng)的粘性，能有效粘結(jié)砂石材料；好的耐水、耐低溫、耐老化等特性；具有適合混合料拌和的粘度，不宜太大也不宜過(guò)小保證混合料能拌和均勻；充足的施工操作時(shí)間，，因此膠粘劑表干時(shí)間不宜少于的強(qiáng)度。，選擇了三種高分子聚合物膠粘劑樣品進(jìn)行測(cè)試，通表干時(shí)間、固化時(shí)間和拉伸強(qiáng)度的對(duì)比，見(jiàn)圖 2-1度高，容易拌和，但表干時(shí)間短，不利于現(xiàn)場(chǎng)攤鋪較為理想，但粘度較大不利于拌和；3#膠粘劑各方膠粘劑。逡逡
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U414

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2673710