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高温高湿条件下沥青路面复合快速养护材料性能研究
| 论文题名： | 高温高湿条件下沥青路面复合快速养护材料性能研究 |
| 关键词： | 快速养护材料;水性环氧树脂;乳化沥青;路用性能;高湿环境 |
| 摘要： | 沥青路面感温性较强，在服役的过程中受到行车荷载和不确定的外界环境影响，容易导致早期病害的发生，在高温高湿的服役环境更加明显。早期病害如果不能得到及时的处理，水分会渗入沥青路面，加速道路结构的破坏，缩短道路服役寿命。基于上述现状，本文依托2021年山东省交通运输科技计划项目（2021B20）《基于大数据智能处理的高温高湿环境沥青路面病害机理与新型养护材料研发及应用研究》课题，针对目前修补沥青路面坑槽的冷补材料强度上升慢、稳定性差、与原路面材料协调性差、不适宜于高温高湿与雨季复杂恶劣环境下全天候不间断施工作业等问题，利用柔性较好的乳化沥青、高早强的硫铝酸盐水泥、稳定性优良的水性环氧树脂等材料，研究可适用于高温高湿条件下的冷拌型复合快速养护材料，主要研究工作如下： 首先，通过水泥胶砂试验、密度试验、砂率试验、混凝土干缩试验、混凝土坍落度、含气量、抗压强度试验来确定细集料、粗集料、减水剂、缓凝剂、聚乙烯醇纤维、玄武岩纤维、膨胀剂等材料的用量。然后加入阳离子乳化沥青、水性环氧进行沥青混合料的相关试验，确定复合快速养护材料的基础配合比。 其次，在基础配合比的基础上通过改变乳化沥青/水泥（A/C）、水性环氧树脂/水泥（E/C）掺量配比来研究复合快速养护材料的力学性能、高低温性能、水稳定性能和抗滑性能，并且将复合快速养护材料与常规AC-16、普通硅酸盐水泥冷拌混合料、磷酸镁水泥冷拌混合料进行对比。结果表明，复合快速养护材料在力学性能、高温稳定性能、水稳定性能方面性能优于常规AC-16热拌沥青混合料，在低温抗裂性能、抗滑性能方面，复合快速养护材料存在些不足；与传统冷拌沥青混合料相比，水性环氧树脂的加入可以改善复合快速养护材料的性能，有助于延长其服役时间。 最后，通过SEM、XRD和FTIR试验对材料胶浆老化前后的水化进程和微观结构变化进行了研究。结果表明：水泥、水性环氧树脂、乳化沥青等材料只是简单的物理搅拌相容，乳化沥青和水性环氧共同形成薄膜紧密包裹水泥的水化产物，使复合材料内部空隙的尺寸变小且外观更为光滑平整，在提高粘结连接效果的同时也提高了复合快速养护材料的相关性能，延长了复合快速养护材料服役的时间。 本文研发出了可适用于高温高湿条件下的复合快速养护材料，该材料融合了有机无机材料协同工作，具有高早强、粘结效果好、性能稳定、节能环保、在常温下即可拌和等优势，可以适用于多种复杂环境下全天候施工，操作简单方便，提高了修复效率，降低了工程全寿命维护费用并提升了路面长期性能。 |
| 作者： | 程浩 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 王常峰;王学博 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 烟台大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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