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聚合物改性水性环氧丙烯酸酯抗滑薄层路用性能研究
| 论文题名： | 聚合物改性水性环氧丙烯酸酯抗滑薄层路用性能研究 |
| 关键词： | 道路路面;水性环氧丙烯酸酯;聚合物改性;抗滑耐久性 |
| 摘要： | 在道路交通领域中，聚合物路面抗滑薄层被广泛用于提高路面防滑性能。随着社会环保意识的增强，对道路工程领域的环保性提出了新要求。聚合物抗滑薄层所使用的溶剂型胶粘剂中通常含有挥发性有机化合物（VOC），如：甲苯、乙苯、甲醛等。为了满足环保要求，需采用低VOC释放的胶粘剂。针对上述问题选择一种环保型低VOC胶粘剂——聚合物改性水性环氧丙烯酸酯，研究其抗滑薄层路用性能，在提高环保性的同时满足路用要求，为抗滑薄层的发展提供新思路。 为了研究聚合物改性水性环氧丙烯酸酯抗滑薄层的路用性能，对胶粘剂的固化机理、固化时间、粘结性能、高低温抗剪性能进行研究。选择石英砂填料对胶粘剂进行改性，确定最佳掺量和粒径。在抗滑薄层材料及施工设计方面，测试了玄武岩、金刚砂、彩色陶瓷颗粒三种防滑骨料的物理指标，对薄层施工工艺、胶粘剂与骨料比例进行试验筛选。在抗滑薄层路用性能研究方面，利用加速加载试验机测试不同骨料、不同级配的薄层抗滑耐久性，并引入国际摩擦指数（IFI）对抗滑耐久性进行评价，利用对数、指数模型和灰色关联分析理论对加速加载试验数据进行分析，建立薄层抗滑耐久性预测模型，和骨料物理指标与薄层性能的联系。利用有限元软件对不同条件下的抗滑薄层与水泥混凝土层间力学进行分析。 对胶粘剂的性能研究结果表明：胶粘剂最佳用量为0.3g/cm2、最佳固化时间为36小时。剪切试验证明胶粘剂在5℃-55℃的环境中具有良好的抗剪能力。通过黏度、拉拔、拉伸、磨耗试验对胶粘剂的石英砂改性研究表明：选择掺量为20%的200目石英砂对胶粘剂进行改性得到的综合性能最佳。对抗滑薄层施工方式和材料组成进行研究发现采用砂浆拌合法施工的薄层具有更好的抗滑耐久性，且胶粘剂与骨料的比例在0.3-0.6之间时，抗滑薄层的湿轮磨耗与抗滑性能测试结果最佳。对相同骨料级配不同骨料类型和相同骨料类型不同骨料级配的抗滑薄层进行10h加速加载磨耗试验结果表明玄武岩抗滑薄层具有最好的抗滑耐久性，粗骨料的含量越多薄层抗滑耐久性越好。将骨料特性与薄层抗滑耐久性灰色关联分析结果表明：棱角性、表观相对密度、吸水率与薄层抗滑耐久性的关联度较大。ABAQUS有限元分析结果表明：车辆匀速低速行驶时层间容易出现拉伸和压缩的交替作用，匀速高速行驶时层间压应力作用效果更明显。抗滑薄层弹性模量对层间纵向剪应力影响不大。薄层厚度、轮载、水平力系数是影响层间纵向剪应力的主要因素。 |
| 作者： | 朱炳屹 |
| 专业： | 材料科学与工程;材料学 |
| 导师： | 吴进良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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