薄层环氧铺装材料抗滑性能研究

摘要

公路建设的高速发展为人民出行带来了巨大方便，随着科学与技术的进步，安全性能对于路面的行驶已上升到更高的要求，路面表层因抗滑性能衰减而导致安全系数降低的问题也越来越得到重视，各种新型抗滑薄层被研发及推广应用，尤其是树脂类薄层抗滑铺装材料，但对于新型薄层抗滑材料的设计指标却鲜有统一规范。本文针对一种薄层环氧铺装材料进行系统研究，分析其在不同耐磨颗粒选材条件下抗滑性能衰变状况，为路面抗滑性能恢复技术设计参数与选材指标的确定提供参考。
　　由于现阶段普遍运用的环氧抗滑铺装材料均表现出优异的层间黏结能力，能够有效承受行车荷载的反复作用而不出现层间脱皮现象，所以本文主要针对薄层环氧铺装材料表面用耐磨颗粒进行具体分析。首先通过集料基本力学性能试验方法对比分析了不同岩性相同粒径耐磨颗粒的力学性能指标，同时通过集料图像测试系统(AIMS)对不同耐磨颗粒的表面形貌进行表征，试验数据表明:不同岩性耐磨颗粒中，金刚砂的表观相对密度较大，但由于构造原因其二维形状指数、棱角性指数也较大，冲击值、压碎值等同样偏大;陶瓷颗粒二维形状更接近圆形;玄武岩与辉绿岩相关指标较为接近。
　　其次采用小型加速加载试验机对不同耐磨颗粒的薄层环氧铺装材料进行室内抗滑性能评价研究，并运用指数模型及对数模型分别对抗滑性能衰减曲线进行回归分析，结果表明:相同岩性耐磨颗粒的薄层环氧铺装材料抗滑性能随着粒径的增大而提高;对于相同粒径不同岩性耐磨颗粒的薄层环氧铺装材料，陶瓷颗粒型抗滑薄层构造深度衰减速率低，而玄武岩及辉绿岩型抗滑薄层抗滑性能整体表现优良;通过不同模型对薄层环氧铺装材料抗滑性能衰减规律的拟合分析表明，对数模型比指数模型拟合优度更高。
　　在此基础上，借助灰色关联分析方法研究耐磨颗粒基本力学性能指标、表观特性指标与薄层环氧铺装材料抗滑性能相关参数的关联度，确定了影响薄层环氧铺装材料抗滑耐久性的关键指标为磨光值。
　　最后，根据现有工程实际状况，针对三种不同施工工艺的薄层环氧铺装材料进行室内抗滑性能对比试验，研究表明:双层铺洒法的薄层环氧铺装材料抗滑性能优于单层铺洒法，而单层砂浆涂抹法工艺方式的抗滑性能虽衰减幅度较低，但参考摆值摩擦系数指标，整体抗滑性能较差。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 路面抗滑机理研究

1．2．2 路面抗滑性能及衰变规律研究

1．2．3 路面抗滑表层集料选材状况研究

1．2．4 路面抗滑恢复技术研究

1．3 研究内容及技术路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 薄层环氧铺装材料组成、抗滑机理及衰变原因

2．1 薄层环氧铺装材料组成

2．1．1 薄层环氧铺装材料耐磨颗粒特点

2．1．2 薄层环氧铺装材料胶粘剂特点

2．2 薄层环氧铺装材料抗滑机理分析

2．2．1 薄层环氧铺装材料表面构造

2．2．2 轮胎与薄层环氧铺装材料之间作用

2．3 薄层环氧铺装材料抗滑性能的影响因素

2．3．1 耐磨骨料特性的影响

2．3．2 粘结材料性能的影响

2．3．3 交通轴载的影响

2．3．4 路面污染物的影响

2．3．5 轮胎特性的影响

2．3．6 温度、湿度等气候变化的影响

2．4 本章小结

第三章 实验原材料及基本特性试验

3．1 试验原材料

3．2 耐磨骨料的基本物理力学性能试验

3．2．1 耐磨骨料的密度及吸水率试验

3．2．2 耐磨骨料的棱角性试验

3．2．3 耐磨骨料的冲击值试验

3．2．4 耐磨骨料的压碎值试验

3．2．5 耐磨骨料的磨耗值试验

3．2．6 耐磨骨料的磨光值试验

3．3 耐磨骨料的表观特性试验

3．3．1 集料图像测试系统简介

3．3．2 集料图像测试系统的参数设计

3．3．3 耐磨骨料表观特}生试验结果及分析

3．4 本章小结

第四章 抗滑性能衰减规律试验研究

4．1 试验内容与方法

4．1．1 试验内容

4．1．2 试验方法

4．2 抗滑性能衰变试验结果及分析

4．3 抗滑性能衰变模型研究

4．4 骨料特性对薄层环氧铺装材料抗滑耐久性的影响分析

4．4．1 灰色关联分析法的基本概念和计算依据

4．4．2 骨料特性对抗滑耐久性的灰色关联分析

4．5 本章小结

第五章 施工工艺研究

5．1 试验材料与方法

5．1．1 试验材料

5．1．2 试验方法

5．2 抗滑性能衰变试验结果及分析

5．3 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 创新点

6．3 存在问题与技术展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果