聚氨酯材料在路面工程中的应用进展

聚氨酯是一种新型的路面铺装胶结材料。为推动聚氨酯在路面工程中的应用,基于文献中的试验数据,对国内外最新研究内容进行了总结。从聚氨酯与沥青的相容性、沥青性能试验和水对聚氨酯改性沥青性能的影响等方面探讨了聚氨酯改性沥青的性能。从高温车辙试验、低温弯曲小梁试验和水稳定性试验等方面探讨了聚氨酯改性沥青混合料和多孔隙聚氨酯碎石混合料的路用性能,并研究了聚氨酯橡胶颗粒混合料的除冰性能、吸声减振性能。综述分析表明:聚氨酯可降低沥青的针入度值,提高沥青的延度值和软化点。动态剪切流变试验和弯曲蠕变劲度试验结果表明:聚氨酯可提高沥青的高温和低温性能;在聚氨酯改性沥青制备过程中加入适量的水可使沥青间氢键更加牢固,沥青的性能得到改善。路用性能试验表明:聚氨酯改性沥青混合料的动稳定度优异,低温性能也得到了改善,但水稳定性能一般;多孔隙聚氨酯碎石混合料的高温性能、水-热性能和抗疲劳能力较好,但水稳定性和抗滑性能需要提高;随着聚氨酯掺量的增加,聚氨酯橡胶颗粒混合料的动稳定度、劈裂荷载、残留稳定度增加,飞散损失值下降;因聚氨酯和橡胶颗粒具有一定的弹性,聚氨酯橡胶颗粒混合料的除冰性能、吸声和减振性能优越。最后,对今后研究方向给出了一些建议。     

聚氨酯稳定橡胶颗粒新型路面材料除冰雪机理分析

聚氨酯稳定橡胶颗粒混合料是一种新型路面材料,与普通沥青混合料相比具有高强、高弹、耐久等特点,因而可以作为具有抑制冻结/自应力破冰功能路面材料使用。该材料具有复杂的物理组成,其表面冰层在荷载作用下的应力应变响应与材料的微观结构密切相关。该文结合混合料的除冰试验现象进行仿真分析:基于数字图像处理技术结合有限元软件构建混合料的微观结构模型,模拟不同温度和配比条件下混合料表面冰层在轮载作用下的力学响应。计算结果表明:冰层在荷载作用下产生的局部弯拉变形破坏是路面自应力破冰的主要原因,除冰能力随温度的降低略有下降,同时增加混合料中橡胶颗粒含量对提高路面破冰能力效果显著。室内试验及理论分析证明聚氨酯稳定橡胶颗粒混合料具有良好的路用性能、除冰/抑制冻结性能、耐久性能。     

物理-化学综合融雪除冰沥青混合料研究

为将橡胶颗粒沥青混合料除冰技术与盐化物融雪沥青混合料除冰技术相结合,旨在研究一种新型的环保型物理-化学融雪除冰沥青混合料。本文分别就盐化物融雪剂的选择、橡胶颗粒的掺入方法、物理-化学融雪除冰沥青混合料配合比设计、物理-化学融雪除冰沥青混合料的成型工艺等4个方面进行了深入研究,评价了PCAM-13的融雪除冰性能,为解决冬季道路冰雪问题提供了新的思路和途径。     

橡胶颗粒沥青混合料的成型及性能研究

由于橡胶颗粒具有较大的弹性变形能力,所以用橡胶颗粒代替部分集料而铺筑的路面具有良好的除冰融雪性。本研究主要从级配、混合料拌和工艺、橡胶颗粒弹性模量对混合料性能的影响等方面,对橡胶颗粒沥青混合料进行了研究,确定并验证了橡胶颗粒沥青混合料的级配和拌和工艺,同时研究也表明橡胶颗粒沥青混合料的空隙率和回弹率都和橡胶颗粒的弹性模量具有良好的线性关系。     

橡胶颗粒沥青混合料矿料组成设计方法研究

文章根据橡胶颗粒沥青路面的除冰机理采用骨架密实型结构进行了橡胶颗粒沥青混合料的矿料组成设计,提出了橡胶颗粒沥青混合料的级配范围,为橡胶颗粒沥青混合料的设计提供了依据。     

基于复合材料模型的橡胶颗粒沥青混合料弹性模量预测

弹性模量是决定橡胶颗粒弹性除冰路面除冰性能的主要参数,为了不通过试验就能预知橡胶颗粒沥青混合料的弹性模量,采用适当方法建立合理的力学模型,提出了一种基于复合材料细观力学模型的弹性模量预测方法,从而能预先评估橡胶颗粒弹性路面的除冰能力。     

橡胶颗粒沥青混合料在冰雪地区道路的应用

冰雪地区的道路安全问题一直困扰道路交通部门,对路面抑制冰雪技术进行研究具有重要意义。橡胶沥青混合料是将橡胶沥青颗粒直接以骨料的形式掺入混合料代替部分集料形成新型的沥青混合料。橡胶颗粒的掺入能够帮助路面有效抑制积雪结冰,为冰雪地区的道路行车安全提供了解决方案。就橡胶沥青混合料路面和普通沥青路面的使用性能进行了观测和对比,发现橡胶颗粒的掺入能够提高沥青混合料路面的除冰性能、抗滑性能和抗变形能力,既有利于行车安全又能增强路面的耐久性。     

高弹蓄盐沥青混合料破冰效果细观仿真研究

高弹蓄盐沥青混合料是一种同时具备良好去冰融雪特性和路用性能的新型功能性路面材料,由于采用橡胶颗粒替换部分细集料,使冰层与路表橡胶颗粒接触位置处的力学特性发生很大的改变,同时也使得高弹蓄盐沥青路面结构的整体变形性能显著提高,从而实现一定的自应力除冰功能。为了评价高弹蓄盐沥青路面的自应力除冰效果,明确橡胶颗粒作用的除冰机理,通过建立不同工况下路面结构细观二维平面有限元模型,对橡胶颗粒的破冰特性进行分析,并研究冰层厚度、温度、橡胶颗粒粒径及高弹蓄盐沥青层模量等参数对高弹蓄盐类沥青路面破冰效果的影响。仿真结果显示:橡胶颗粒在一定温度和一定冰层厚度条件下具备良好的自应力除冰效果,当温度低于-10℃或冰层厚度大于8 mm,橡胶颗粒将失去其自应力除冰能力。在保证高弹蓄盐沥青路面路用性能的前提下,适当增加橡胶颗粒的掺量或者选用较大粒径的橡胶颗粒,可以显著提高高弹蓄盐沥青路面的自应力除冰能力。     

基于正交试验法的橡胶沥青混合料级配及成型拌和工艺参数研究

由于橡胶颗粒具有较强的弹性变形能力,因此橡胶颗粒沥青混凝土路面具有良好的除冰融雪性。采用正交试验法,以空隙率为评价指标,分别从沥青加热温度、集料加热温度、混合料的拌和温度、拌和时间和成型温度5个因素对橡胶混合料成型效果的影响进行了研究,确定了其级配设计及成型拌和工艺参数,并进行了验证。结果表明:橡胶沥青混合料具有较好的水稳定性。     

干拌橡胶沥青混合料沥青改性微观形态和效果分析

干法工艺生产的橡胶沥青混合料中的橡胶粉究竟对沥青有无改性,一直是橡胶沥青研究中争论颇多的问题。首先对采用湿法和干法工艺生产的橡胶沥青混合料的水稳定性和高低温性能进行了分析验证,结果表明:两种工艺生产的橡胶沥青混合料这些性能差别不大;由于干法橡胶沥青混合料的橡胶沥青是在施工中形成而不是事先拌制的,通过对抽提得到的回收沥青进行微观和宏观性能试验,并对剥离的橡胶粉颗粒表观形态的变化进行了分析,发现干法橡胶沥青混合料在施工中,橡胶粉颗粒在催化剂的帮助下对沥青存在类似于湿法工艺中橡胶粉颗粒在沥青中溶胀脱硫等此类的改性,并且效果接近。从沥青改性的角度解释了为何在有催化剂参与下,干法生产的橡胶沥青混合料性能同样可以达到湿法工艺的水平,为干法橡胶沥青混合料的推广提供参考。     

废旧橡胶颗粒沥青混合料高温稳定性研究

为了减轻废旧轮胎带来的污染问题和改善沥青混合料的路用性能,在室内进行了废旧橡胶颗粒沥青混合料的试验研究。通过对5种级配沥青混合料进行的车辙试验,分析了橡胶颗粒沥青混合料抗车辙的基本路用性能。结果表明,橡胶颗粒沥青混合料具有良好的高温抗车辙性能,论证了将废旧轮胎橡胶颗粒作为骨料应用于路用沥青混合料的可行性。     

橡胶颗粒沥青混合料耐久性改善效果试验研究

为了改善橡胶颗粒沥青混合料的耐久性,在橡胶颗粒沥青混合料中加入不同掺量的高黏改性剂TPS。进行水煮法、水浸法、浸水马歇尔、冻融劈裂和浸水飞散试验。通过和基质沥青、SBS改性沥青作对比分析,发现TPS改性剂加入后,沥青与矿料及橡胶颗粒的剥落率较基质沥青有了大幅度的减小,说明黏附性有了较大提高。浸水马歇尔稳定度、冻融劈裂强度的提高,飞散损失率的下降说明水稳定性能也得到了提高。最终表明橡胶颗粒沥青混合料的耐久性得到了显著的改善,并且提出橡胶颗粒沥青混合料TPS最佳掺入量为12%,沥青混合料拌合温度为185℃。     

橡胶颗粒沥青混合料的级配设计

分析了橡胶颗粒沥青混合料的结构组成特点与防冻抗滑作用机理.为保证橡胶颗粒沥青混合料的结构整体性和密实性,确定混合料类型采用骨架密实结构.由于橡胶颗粒的密度与集料的密度差距较大,传统沥青混合料级配组成范围和设计方法显然已不再适用于橡胶颗粒沥青混合料.根据橡胶颗粒沥青混合料的材料组成特点,针对橡胶颗粒沥青混合料进行了基于主骨料嵌挤的体积法优化,提出了橡胶颗粒沥青混合料的级配设计方法.依据此级配设计方法进行了橡胶颗粒沥青混合料配合比设计实例分析.结果表明:按照此级配设计方法设计的橡胶颗粒沥青混合料各项技术指标均满足规范要求,设计的橡胶颗粒沥青混合料具有良好的路用性能.     

橡胶粉对提高再生热拌沥青混合料抗车辙性能的研究

了解掺入了橡胶颗粒的再生沥青混合料的抗车辙性能,对今后使用再生沥青混合料是具有积极作用的.以往的事实证明使用再生沥青是极具经济性和环保性的,同时它还能有效地增加沥青混合料的抗车辙能力;而橡胶沥青的使用也被证实它能有效地改善混合料的路用性能,譬如抗车辙性能等,应用于全国各地以至于世界各地的热拌橡胶沥青混合料就是使用橡胶沥青的成功典范.本研究是通过一系列室内试验,对橡胶沥青混合料的抗车辙性能进行研究分析,这些试验包括掺入了2类橡胶、4种橡胶用量和3种尺寸橡胶颗粒的情况.试验表明在热拌沥青中掺入一定量的再生沥青和橡胶颗粒能有效地改善混合料的抗车辙性能.     

橡胶颗粒沥青混合料老化后路用性能研究

为研究老化对橡胶颗粒沥青混合料路用性能的影响,对4种不同橡胶颗粒掺量的沥青混合料分别进行短期老化与长期老化路用性能试验,针对低温性能特别提出衰减率的评价指标。结果表明,橡胶颗粒沥青混合料老化后高温性能明显增强,低温抗裂性能出现突变点、水稳性能有所降低,综合老化前后性能对比研究得知该级配混合料橡胶颗粒最佳掺量为4％。     

内掺型除冰剂沥青混合料性能的试验研究

主要研究内掺型除冰剂对3种沥青混合料抗冻结冰性能的影响。通过冰点试验、轮碾试验、黏结力试验,基于除冰效果最优原则确定除冰剂的最佳掺量;按最佳掺量设计内掺型除冰沥青混合料,并进行车辙试验、水稳定性试验与低温弯曲试验,研究内掺型除冰沥青混合料的路用性能。结果表明:综合3种沥青混合料的除冰效果,内掺型除冰剂的最佳掺量为5%,此时除冰效果最优,冰点可降低至-20℃左右,实际交通量大于23次/分钟的路面覆冰时间减短,冰层与路面间黏结力分别降低61.63%,62.64%,74.39%;与普通沥青混合料相比,内掺型除冰     

基于TPS高粘沥青的橡胶颗粒除冰雪沥青路面耐久性研究

0引言 目前,橡胶粉改性沥青及其混合料的研究已渐趋成熟,但是利用橡胶颗粒的高弹性能进行路面除冰的技术在世界各国仍处于初期阶段.国内先后铺筑了几条试验路段,但高弹融雪化冰沥青混合料的耐久性大多不理想,甚至在通车初期即出现橡胶颗粒剥落、混合料松散的现象.     

酸雨侵蚀老化对直投式干法橡胶沥青混合料的影响

结合宣曲高速公路工程橡胶沥青课题的情况,模拟研究了酸雨对新型直投式干法橡胶沥青混合料性能的影响,并与SBS沥青混合料相比较。试验结果表明了酸雨对两种混合料的功能损害,主要是侵蚀、老化沥青从而导致整体功能下降。与SBS沥青混合料相比,直投式干法橡胶沥青混合料含有的橡胶颗粒能够与酸雨中酸性成分反应,减轻了酸性成分对沥青的影响,从而有效地减缓了酸雨对直投式干法橡胶沥青混合料的侵蚀老化,并且在同条件下其效果优于SBS沥青混合料。     

浅谈橡胶砂(粒)沥青混合料的性能研究

橡胶砂(粒)沥青混合料是在沥青混合料中掺入2.36 mm~4.75 mm粒径的橡胶颗粒配合而成。通过室内配合比设计和试验,阐述橡胶砂(粒)沥青混合料的性能。     

橡胶颗粒沥青混合料破冰效果试验研究

为了更好解决废弃轮胎的处理问题,同时提高路面除冰雪效果,采用等体积替换的方法利用废旧轮胎橡胶颗粒替代沥青混合料中的部分骨料制成橡胶颗粒沥青混合料,通过低温碾压试验,研究了不同橡胶颗粒掺量和不同轮碾时间对橡胶颗粒沥青混合料冰层破碎率的影响。试验结果表明:冰层破碎率可以表征不同橡胶颗粒掺量的沥青混合料破冰效果,且随着掺量增加破冰效果持续增加,同时冰层破碎率加权平均值与橡胶颗粒掺量有良好线性关系。