论文部分内容阅读
西南地区冬季气候低温多雨,山区公路、桥梁隧道进出口等特殊地段,极易产生路面“暗冰”,降低路面抗滑性能从而引发交通事故。传统被动式除冰雪技术在应对“暗冰”问题时存在局限性与滞后性。论文依托河南省交通运输厅科技项目开展实验研究,选用了一种核-壳结构的缓释型抗凝冰材料并应用到超薄磨耗层,有效的结合预防性养护与主动除冰雪技术,解决路表冬季结冰问题减少交通事故发生促进平安交通建设并取得以下成果:
为满足蓄盐路面融雪抑冰长效性要求,基于冰点降低原理,选用具有核-壳结构的缓释型抗凝冰材料(SCD)并从微观角度进行材料表征和作用机理分析,针对缓释型抗凝冰材料的功能性要求对SCD进行性能评价。基于缓释型抗凝冰超薄磨耗层功能及使用要求,进行缓释型抗凝冰超薄磨耗层材料组成及配合比设计,采用单因素法研究SCD掺量对于缓释型抗凝冰SMA-5超薄磨耗层路用性能的影响;基于响应面法设计理论,以SCD掺量、温度作为影响因素,以融冰面积比、融冰量、氯离子浓度、冰与路面粘结强度作为响应指标,建立Optimal-custom模型;基于响应面法优化缓释型抗凝冰超薄磨耗层材料组成配比,确定SCD最佳掺量为75%。
为满足缓释型抗凝冰超薄磨耗层层间粘结性要求,针对所选用的粘层材料进行性能评价。研究其附着力大小和高温流变,最终确定以水性环氧树脂改性乳化沥青作为粘层材料。借助拉拔试验和斜剪试验分别探究温度、界面粗糙程度、粘层材料洒布量对于缓释型抗凝冰超薄磨耗层层间粘结性能影响并确定最佳粘层材料洒布量为1.0kg/㎡。
基于化学滴定法、融雪法、摆值法、数字化处理法、粘结力法对缓释型抗凝冰超薄磨耗层融冰性能进行评价。构建缓释型抗凝冰超薄磨耗层抑冰长效性模型,研究氯离子释放规律,结合水文气象资料综合分析,预估缓释型抗凝冰超薄磨耗层抑冰长效性为2.31年。
基于缓释型抗凝冰超薄磨耗层的抗滑性能及耐磨性能,通过测定不同加速加载次数后缓释型抗凝冰超薄磨耗层表面构造深度和摩擦系数变化,建立了缓释型抗凝冰超薄磨耗层耐磨抗滑衰变规律模型,验证缓释型抗凝冰超薄磨耗层在规定年限内具有良好的耐磨抗滑性能。
为满足蓄盐路面融雪抑冰长效性要求,基于冰点降低原理,选用具有核-壳结构的缓释型抗凝冰材料(SCD)并从微观角度进行材料表征和作用机理分析,针对缓释型抗凝冰材料的功能性要求对SCD进行性能评价。基于缓释型抗凝冰超薄磨耗层功能及使用要求,进行缓释型抗凝冰超薄磨耗层材料组成及配合比设计,采用单因素法研究SCD掺量对于缓释型抗凝冰SMA-5超薄磨耗层路用性能的影响;基于响应面法设计理论,以SCD掺量、温度作为影响因素,以融冰面积比、融冰量、氯离子浓度、冰与路面粘结强度作为响应指标,建立Optimal-custom模型;基于响应面法优化缓释型抗凝冰超薄磨耗层材料组成配比,确定SCD最佳掺量为75%。
为满足缓释型抗凝冰超薄磨耗层层间粘结性要求,针对所选用的粘层材料进行性能评价。研究其附着力大小和高温流变,最终确定以水性环氧树脂改性乳化沥青作为粘层材料。借助拉拔试验和斜剪试验分别探究温度、界面粗糙程度、粘层材料洒布量对于缓释型抗凝冰超薄磨耗层层间粘结性能影响并确定最佳粘层材料洒布量为1.0kg/㎡。
基于化学滴定法、融雪法、摆值法、数字化处理法、粘结力法对缓释型抗凝冰超薄磨耗层融冰性能进行评价。构建缓释型抗凝冰超薄磨耗层抑冰长效性模型,研究氯离子释放规律,结合水文气象资料综合分析,预估缓释型抗凝冰超薄磨耗层抑冰长效性为2.31年。
基于缓释型抗凝冰超薄磨耗层的抗滑性能及耐磨性能,通过测定不同加速加载次数后缓释型抗凝冰超薄磨耗层表面构造深度和摩擦系数变化,建立了缓释型抗凝冰超薄磨耗层耐磨抗滑衰变规律模型,验证缓释型抗凝冰超薄磨耗层在规定年限内具有良好的耐磨抗滑性能。