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聚氨酯多孔弹性混合料长期老化性能研究
| 论文题名： | 聚氨酯多孔弹性混合料长期老化性能研究 |
| 关键词： | 道路建筑材料;聚氨酯混合料;长期老化性能;抗车辙性能 |
| 摘要： | 聚氨酯多孔弹性路面（Polyurethane Porous ElasticRoad Surface，简称PERS）具备节能、减排、降碳、排水、降噪、除冰等功能于一体，同时表现出优异的路用性能。但在车辆荷载、温度、水等因素的长期作用下，路面材料会发生老化现象，影响到道路的使用性能与使用寿命，目前关于聚氨酯混合料长期老化性能方面的研究较少。基于此，本文围绕聚氨酯多孔弹性混合料长期老化性能开展研究，主要内容包括老化处理前后的抗车辙性能、高低温抗裂性、水稳定性、抗滑性能、抗疲劳性能和排水、降噪功能。 通过试验对PU-I、PU-II、PU-III聚氨酯胶粘剂在未老化、湿热老化和热氧老化处理后的拉伸强度、断裂伸长率变化进行测试。研究表明：在热氧/湿热老化处理后，PU-I、PU-II、PU-III聚氨酯的拉伸强度和断裂伸长率均一定程度降低，聚氨酯胶粘剂的抗老化性能PU-I＞PU-III＞PU-II。将老化后的橡胶颗粒掺入聚氨酯混合料中，通过马歇尔试验和飞散试验得知，掺入老化橡胶颗粒后，聚氨酯混合料内部的橡胶颗粒与聚氨酯胶粘剂、石料之间的黏附性能降低，进而影响到聚氨酯混合料的性能。 在级配范围内调整粗集料、细集料以及替换橡胶颗粒的比例，确定聚氨酯多孔弹性混合料的最佳级配，控制聚氨酯多孔弹性混合料的空隙率在20%-25%之间；采用析漏试验和飞散试验以及空隙率的变化曲线确定聚氨酯混合料的最佳用胶量为4.1%；采用马歇尔试验法确定聚氨酯混合料的最佳拌合温度为25℃，最佳固化时间为48h，双面击实50次。 采用三种PU-I、PU-II、PU-III聚氨酯胶粘剂制备聚氨酯多孔弹性混合料，研究聚氨酯多孔弹性混合料的老化前、老化后的路用性能与功能特性变化。采用马歇尔试验、冻融劈裂试验研究老化对其水稳定性的影响，得知热氧老化和湿热老化条件下，聚氨酯混合料的水稳定性降低。采用车辙试验、低温小梁试验、四点疲劳弯曲试验分别来研究老化对聚氨酯混合料抗车辙能力、低温抗裂性以及抗疲劳性能的影响，结果表明：热氧老化处理后的聚氨酯混合料，其抗车辙性能、低温抗裂性能以及抗疲劳性能降低。 采用摆氏摩擦试验、驻波管试验和渗水试验分别对未老化、湿热老化、热氧老化三种工况下的聚氨酯混合料的抗滑性能、降噪功能和排水功能进行研究，试验得知：聚氨酯混合料在经过热氧老化、湿热老化处理后，其BPN值、吸声系数降低，即在老化处理工况下聚氨酯混合料的抗滑性能和降噪功能降低，而混合料空隙率增加，渗水系数值增大。 |
| 作者： | 司松涛 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 钟科;何兆益 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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