低冰点雾封层材料设计及性能评价

发布时间：2017-11-02 14:37

  本文关键词：低冰点雾封层材料设计及性能评价

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【摘要】：我国北方绝大部分的地域属于冰冻地区,道路积雪结冰的现象极其常见。尤其是在冬季和初春的时期,路面积冰极易形成冰膜,威胁司乘人员的生命安全,降低公路的运输效率,诱发发生交通事故等。因此,为协助解决冰雪条件下沥青路面交通安全问题,提高公路的运输效率,论文基于已在低冰点沥青混合料中应用成熟的低冰点填料,结合雾封层的特性,从原材料种类和掺量上设计开发了低冰点雾封层材料,并通过室内试验和实体工程验证了材料的各项使用性能。主要研究内容如下:(1)原材料种类及评价方法的确定分析低冰点雾封层材料的要求,确定以渗透性、抗冻粘性和耐磨性为低冰点雾封层材料的设计目标,分析了当前渗透性评价方法的不足,设计了新型的乳化沥青渗透性评价方法,探寻并确定了抗冻粘性和耐磨性的定量评价方法,对基材进行了评价。(2)基于目标性能配方的正交优化设计基于正交设计理论,根据既定的基材种类和掺量界限,设计了L_(16)(4~4)型的正交表,通过极差分析分析了各因素对性能的影响程度,并阐释了各因素对设计性能的影响机理,利用矩阵分析法进行配方的优化设计,得到了最优的配方组合。(3)低冰点雾封层材料的性能验证基于低冰点雾封层材料的固化特性和抗滑性能,提出了材料的推荐使用量;设计室内试验对比验证了配方的包括设计性能在内的各项性能;依据有效物质的释放规律,明确了材料的耐久性;通过实体工程的铺筑,验证了其对冰与路面粘结力的降低作用和一定的加速融冰雪的效果,且对冰冻路面的抗滑性能有一定的改善作用。
【关键词】：雾封层 低冰点 抑制冻结 多目标设计 渗透性
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及目的意义10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究目的和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状及分析12-16
• 1.2.1 高渗透乳化沥青及渗透性的评价方法研究现状12-13
• 1.2.2 低冰点填料的研究现状13-14
• 1.2.3 低冰点雾封层的研究现状14-15
• 1.2.4 国内外现状综述15-16
• 1.3 主要研究内容与技术路线16-18
• 1.3.1 低冰点雾封层材料的材料种类及评价方法研究16
• 1.3.2 低冰点雾封层材料的多指标设计优化研究16
• 1.3.3 低冰点雾封层材料使用性能研究和实体工程的验证16-17
• 1.3.4 技术路线17-18
• 第2章 目标性能评价方法的确定18-38
• 2.1 设计理念18-19
• 2.2 目标性能的评价方法19-28
• 2.2.1 材料设计指标的确定19
• 2.2.2 渗透性的评价方法19-25
• 2.2.3 耐磨性的评价方法25-27
• 2.2.4 抗冻粘性能的评价方法27-28
• 2.3 原材料28-37
• 2.3.1 沥青28-29
• 2.3.2 乳化剂29
• 2.3.3 改性剂29
• 2.3.4 渗透剂29-30
• 2.3.5 低冰点填料30-31
• 2.3.6 乳化沥青载体的配方31-32
• 2.3.7 渗透性的影响因素分析32-34
• 2.3.8 耐磨性的影响因素分析34-37
• 2.4 基材种类的确定37
• 2.4.1 乳化剂37
• 2.4.2 沥青37
• 2.4.3 渗透剂37
• 2.5 本章小结37-38
• 第3章 低冰点雾封层材料多目标设计38-48
• 3.1 正交试验设计38
• 3.2 渗透性极差分析38-41
• 3.3 耐磨性的极差分析41-42
• 3.4 抗冻粘性的极差分析42-44
• 3.5 基于正交试验的多目标优化设计44-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第4章 低冰点雾封层材料性能评价48-61
• 4.1 低冰点雾封层的用量确定48-51
• 4.1.1 固化特性48-49
• 4.1.2 抗滑性能49-51
• 4.2 低冰点雾封层的性能验证51-60
• 4.2.1 耐磨性52-54
• 4.2.2 渗透性54-55
• 4.2.3 抗冻粘性能55-56
• 4.2.4 融冰雪性能56-57
• 4.2.5 耐久性57-60
• 4.3 本章小结60-61
• 第5章 低冰点雾封层材料实体工程61-70
• 5.1 原材料61
• 5.2 工业化制备方法61-62
• 5.3 施工工艺62-64
• 5.4 试验路段介绍64-69
• 5.4.1 防护性能64
• 5.4.2 抗滑性能64-67
• 5.4.3 融冰化雪性能67-68
• 5.4.4 抗冻粘性能68-69
• 5.5 本章小结69-70
• 结论与展望70-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果76-78
• 致谢78

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本文编号：1131990