详情

原文传递色彩耐久型彩色沥青路面的研究及应用

论文题名：	色彩耐久型彩色沥青路面的研究及应用
关键词：	彩色沥青路面;色彩耐久性;功能评价;有限元模拟;轮胎痕迹残留
摘要：	彩色沥青路面是国家发展功能性路面的重要组成部分，亮丽的色彩是彩色沥青路面作为功能性路面最重要、特殊的性能。目前，国内外对彩色沥青路面色彩功能的评价方法以及色彩功能耐久性加强技术方面的研究十分有限。如何通过有效的方法来评价彩色沥青路面的色彩耐久性并通过合理的技术提高色彩耐久性，是推动彩色沥青路面大面积推广亟需解决的关键问题。　　为此，拟通过在传统彩色沥青路面表面喷洒一层热固型丙烯酸树脂封层乳液形成色彩耐久型彩色沥青路面以抵抗轮胎痕迹残留，提高彩色路面的色彩耐久性。在彩色沥青路面色彩功能评价方法研究方面，利用有限元模拟汽车轮胎在彩色沥青路面稳态滚动以及制动两种工况下由于胎面橡胶磨损造成轮胎痕迹残留的过程，对彩色沥青路面抗轮胎痕迹残留性能进行定性的研究，研究结果表明：相比传统彩色微表处，色彩耐久型彩色微表处对应的轮胎磨损量更小，胎面外侧的差异对比尤为明显，能够在一定程度上抵抗汽车轮胎痕迹的残留。另外，通过室内轮胎痕迹残留试验以及轮胎痕迹残留率计算，对彩色沥青路面抗轮胎痕迹残留性能及其色彩耐久性进行定量的研究，利用Photoshop的RGB功能评价彩色沥青路面轮胎痕迹残留程度，通过长期碾压以及长期老化试验对彩色沥青路面的色彩耐久性进行研究，研究结果表明：相比传统彩色沥青路面，喷洒丙烯酸树脂乳液的色彩耐久型彩色沥青路面能够有效预防并减小路面轮胎痕迹的残留。　　在提高彩色沥青路面色彩耐久性方面，对色彩耐久型彩色沥青路面表面丙烯酸树脂封层乳液的抗痕以及除痕（物理方法和化学方法）机理进行研究，针对其抗轮胎痕迹残留性能进行树脂封层乳液的材料优选研究，基于表面能理论，分别利用插板法和躺滴法测定3种丙烯酸树脂封层乳液和轮胎胎面橡胶的表面自由能参数，在对轮胎痕迹残留进行机理分析的基础上，量化丙烯酸树脂封层表面抗轮胎痕迹残留性能，对轮胎痕迹的清除机理做进一步的分析及研究，研究结果表明：使用L4600型树脂乳液封层可以有效改善彩色沥青路面的色彩耐久性。另外，基于表面能理论，量化彩色沥青的粘聚能及其集料之间的粘附能，对不同彩色沥青-集料组合进行匹配性研究，以提高彩色沥青路面的色彩耐久性。研究结果表明：相比红色玄武岩，彩色沥青-红色花岗岩组合的粘附性以及水稳定性更佳，此结果与沥青润湿性分析结果相一致，表明彩色沥青-红色花岗岩组合具有良好的匹配性，能够有效改善彩色沥青路面的色彩耐久性。　　最后，结合依托工程实践，对色彩耐久型彩色微表处路面进行生产及施工技术研究，提出色彩耐久型彩色微表处的交工质量验收指标。随后，对色彩耐久型彩色微表处路面进行长期性能跟踪评价以及效益分析，证明其具有良好的长期性能和应用前景。
作者：	张恺
专业：	道路与铁道工程
导师：	罗蓉
授予学位：	博士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文