水泥混凝土路面填缝料的研发及试验评价

填缝料路用性能不佳是水泥混凝土路面损坏的主要原因之一,该文研发了一种新型填缝料,通过试验对比了填缝料的黏结性、抗剪性和耐久性,并在实体工程中验证了该填缝料的性能。结果表明:该填缝料性能良好,且目前在实际工程中使用5年无明显破坏,具有较高的工程实用价值。

水泥混凝土路面切割缝的界面状态对填缝料性能的影响

水泥混凝土路面切割缝的粘接是水泥混凝土路面施工的一个薄弱环节,由于施工不规范,常造成填缝料脱粘,以致造成路面质量下降,路面使用寿命降低。探讨了水泥混凝土路面切割缝的界面状态对填缝料性能的影响,对水泥混凝土路面切割缝的粘结施工具有参考价值。

混凝土路面接缝填缝料振动特性分析

采用1/4车-地基梁耦合动力学模型,分析了车辆速度和悬挂系上部质量、路面板厚度、接缝宽度、接缝剪切刚度、地基模量、地基阻尼系数和地基弱化指数等因素对接缝填缝料剪切应变、剪切应变率和其基频的影响规律.研究发现,以上各因素变化时,若地基阻尼系数较小,接缝填缝料剪切应变、剪切应变率随车辆位置变化呈现出波动衰减;若地基阻尼系数较大,则波动性消失.通常,剪切应变幅值在0.003～0.050之间变化,剪切应变率幅值在5～25s-1范围内,而其基频在5～100Hz之间.合理增加接缝宽度、提高接缝剪切刚度以及地基阻尼可有效降低填缝料剪切应变(率)幅值,从而减少接缝填缝料的失黏脱落破坏.研究结果可用于混凝土路面接缝填缝料力学性能评价和选材.

常温施工式填缝料的试验分析及评价

根据东北地区的气候特点,在分析了现有规范推荐评价方法不足的基础上,补充了用于评定填缝料与水泥混凝土粘结性能的弯曲试验和拉伸试验,并对7种常温施工式填缝料进行室内试验研究。试验结果表明,弯曲试验和拉伸试验简便、有效,能够准确反映材料的使用性能,并根据试验结果采用模糊评定方法对填缝料的综合性能进行了定量分析。

聚合物改性沥青填缝料的性能研究

采用聚合物改性沥青、增稠剂和相容剂等助剂为原料制备了适用于混凝土路面的填缝材料,通过针入度、黏度试验等评价了填缝料的感温性,通过测力延度试验表征了填缝料的低温性能,BBR试验研究了填缝料的低温流变性能,通过设置不同的界面环境运用拉伸试验,研究了填缝料的粘附性。结果表明,聚合物改性沥青填缝料温度敏感性低、高温流动性小,具有优良的低温延伸性和低温抗裂性,且与基体粘附性好等优点。

填缝料复数剪切模量影响因素的试验研究

采用不同温度下的动态剪切频率扫描试验,分析填缝料(橡胶沥青、聚氨酯、硅酮)复数剪切模量对温度和剪切频率的敏感性,探讨热老化和紫外光老化时间对填缝料复数剪切模量的影响.结果表明:3种填缝料复数剪切模量随着温度降低、剪切频率增大和老化时间延长均呈增大趋势;橡胶沥青复数剪切模量对温度、剪切频率变化最敏感,老化程度最严重;其次为聚氨酯;硅酮复数剪切模量对温度和剪切频率变化的敏感性最低,且抗紫外光老化能力最强.硅酮适用于紫外光照射强烈、气候寒冷地区高等级公路水泥混凝土路面;聚氨酯适用于气候温和地区一般公路水泥混凝土路面;橡胶沥青仅适用于气候较温暖且紫外光照射强度较低地区低等级公路水泥混凝土路面.

新型长寿命填缝料的开发研究

填缝料失效是导致水泥混凝土路面板破坏的主要原因。目前常用的填缝料使用寿命一般为1～3年，最长也只有5年，因此在混凝土路面的寿命周期内要多次更换填缝料：介绍一种新型长寿命填缝材料，其与混凝土路面寿命相同，用于高速公路可达30年。

南方地区高等级公路水泥混凝土路面填缝料选择试验研究

介绍填缝料的发展历程及现状,通过高温性能和耐水性的试验对比,表明热熔弹塑性填缝料比聚氨酯填缝料更适用于炎热多雨的南方地区高等级公路水泥混凝土路面。

水泥混凝土路面填缝料疲劳试验方法研究

水泥混凝土路面填缝料在实际应用中,受气候、机械外力作用产生疲劳老化,使用寿命下降。填缝料疲劳导致地表水渗入基层是水泥混凝土路面破坏的重要原因之一。现有填缝料评价体系中无体现疲劳性能的评价指标。基于对现有水泥混凝土路面接缝料的力学研究和室内试验,提出适合于水泥混凝土路面填缝料疲劳性能检测的试验方法和仪器,其对于水泥混凝土路面填缝料的研究及应用具有重要意义。

内蒙古白霍一级公路水泥混凝土路面填缝料施工关键技术

水泥混凝土路面的填缝料施工是一个薄弱环节,由于施工不规范,常造成填缝料脱黏,以致造成路面质量下降,路面使用寿命降低。结合有机硅改性聚氨酯填缝料在内蒙古白霍一级公路水泥混凝土路面的成功应用,深入介绍了填缝料的质量要求,填缝料施工工法;提出了填缝料的性能指标要求,并对灌缝施工工艺及后期检验技术进行了改进和完善。

水泥混凝土路面填缝料封水试验方法研究

水泥混凝土路面填缝料发生接缝破损或密封性不好时地面水会从接缝处渗入基层进而产生唧泥、错台、不平整和板块断裂,导致水泥混凝土路面破坏。国内还没有相关规范验证填缝料的封水性能。基于水泥混凝土路面填缝料封水性能的室内试验及现场试验,研究并提出可检测水泥混凝土路面填缝料封水性能的试验方法,为填缝料的开发、设计、施工与验收提供依据。

具有防水功能的水泥混凝土路面填缝料的研制

用有机硅对聚氨酯进行改性,制备了水泥混凝土路面填缝料,并进行了性能测试。结果表明:改性聚氨酯填缝料的物理性能、耐水性能和耐老化性能均得到了提高,具有很高的应用价值。

卫生陶瓷激光补釉用低温无Pb、Cd填缝料的研究

根据卫生陶瓷激光补釉的要求,首先研究了低温无Pb、Cd填缝料的化学组成及制备工艺,并利用各种测试手段对填缝料的性能进行测试,确定了适合卫生陶瓷激光补釉用无Pb、Cd低温填缝料的组成.

具有防水功能的水泥混凝土路面填缝料的研制

用有机硅对聚氨酯进行改性,制备了水泥混凝土路面填缝料,并进行了性能测试。结果表明:改性聚氨酯填缝料的物理性能、耐水性能和耐老化性能均得到了提高,具有很高的应用价值。

不同粉液比苯丙乳液水泥基复合填缝料剪切性能试验研究

针对机场道面填缝料易受剪破坏问题,采用不同的粉液比(无机粉料与聚合物乳液质量之比),制备一种苯丙乳液水泥基复合填缝料(SCJS),采用HS-3001B型剪切实验设备与COX I EM-30型扫描电镜,测试剪切强度性能与剪切变形性能,观察分析其剪切破坏形态。研究结果表明:随着粉液比的增大,SCJS的剪切强度显著提高,剪切负荷位移明显减小,破坏形态逐渐由填缝料内聚破坏转向填缝料与基材间的黏结失效破坏。当粉液比由0.30增大至0.55时,SCJS剪切强度与剪切模量分别提高30%与71.4%,而剪切断裂伸长率与剪切峰前韧度下降35.3%与22.2%。结合扫描电镜结果分析可知,增大粉液比能有效填充SCJS的孔隙结构,增大密实度,进而使SCJS剪切强度提高,但同时会造成SCJS的变形与吸能性能显著下降。

灰粉比对苯丙乳液基水泥复合填缝料剪切性能的影响

制备了一种适用于机场水泥混凝土道面接缝的苯丙乳液基水泥复合填缝料(SCS),采用HS-3001B型剪切试验装置研究了不同灰粉比(水泥与无机粉料质量比)对SCS剪切性能的影响。结果表明:随着灰粉比增大,SCS的剪切强度及剪切模量显著提高,其剪切破坏形态由"内聚破坏"向"粘结破坏"转变,SCS在剪力作用下的负荷位移减小;适当增大灰粉比可显著提高SCS的剪切断裂伸长率、剪切峰值应变和剪切韧性;此外,结合扫描电镜分析可知,合理增大灰粉比可改善SCS的内部结构,进而提高其抗剪强度、剪切变形性能及剪切韧性。

苯丙乳液基水泥复合道面填缝料力学性能研究

为解决机场道面接缝填缝料破坏失效问题,本研究制备了一种苯丙乳液基水泥复合道面填缝料,设计了四因素(粉液比、水泥比、分散剂掺量、成膜助剂掺量)三水平正交试验,开展了拉伸试验与剪切试验,系统研究了各因素对填缝料力学性能的影响规律。研究结果表明,以抗拉强度、拉伸模量、拉伸断裂伸长率、拉伸峰值应变为评价指标时,相比于水泥比、分散剂掺量、成膜助剂掺量等因素,粉液比对填缝料拉伸力学性能的影响最为显著。当粉液比位于0. 30～0. 55区间时,填缝料的强度性能随粉液比的增大而提高,变形性能随粉液比的增大而降低,当粉液比取0. 40时,填缝料在拉伸荷载和剪切荷载作用下的强度性能较好,同时保持较好的变形能力,填缝料力学性能综合表现最佳。

纳米氧化铝改性聚合物基复合填缝料工作性能及变形性能研究

对5种纳米氧化铝掺量不同的聚合物基复合填缝料进行流平性、灌入稠度、定伸、拉伸和剪切试验,通过测试填缝料的流平性、灌入稠度、定伸形态、拉伸断裂伸长率、剪切断裂伸长率、拉伸破坏形态、剪切破坏形态以及拉伸、剪切负荷位移,研究了纳米氧化铝对聚合物基复合填缝料工作性能和变形性能的影响。结果表明:掺杂纳米氧化铝后,聚合物基复合填缝料具备良好的流平性,且灌入稠度大幅度提高,工作性能明显改善。纳米氧化铝掺量较少时,能提高聚合物基复合填缝料在荷载作用下的变形性能,且增大聚合物基复合填缝料所能承受的拉伸负荷位移和剪切负荷位移。随着纳米氧化铝掺量的增大,聚合物基复合填缝料定伸时由未破坏向粘结破坏转变,拉伸、剪切断裂伸长率先增大后减小,拉伸、剪切破坏形态由内聚破坏逐渐过渡为粘结破坏。聚合物基复合填缝料的纳米氧化铝最佳掺量为0.15%(质量分数)。

聚合物水泥基复合填缝料耐低温性能研究

针对寒区机场对填缝料耐低温性能的要求,对不同负温作用时间(0、1、7、15、30 d)后的聚合物水泥基复合填缝料(Polymer-Cement Based Composed Joint Sealant,PCJS)的性能进行了测试,通过测试-20℃条件下PCJS的粘结性能(定伸形态、弹性恢复率)、力学性能(剪切强度、剪切应变、剪切韧度)和变形性能(断裂伸长率),研究了负温环境对PCJS性能的影响规律。结果表明,PCJS具有良好的耐低温性能;负温作用后PCJS定伸形态良好,弹性恢复率、剪切韧度和断裂伸长率随负温作用时间的延长先增大后减小,剪切强度不断增大,剪切应变逐渐减小。同时结合PCJS的微观形貌,提出了其微结构生成模型。

VAE乳胶粉掺量对苯丙乳液水泥基路面填缝料拉伸性能的影响

采用控制变量法研究了VAE可再分散乳胶粉掺量对聚合物水泥填缝料(Polymer-Modified Cement Based Composed Joint Sealant,PCJS)拉伸性能的影响规律。将苯丙乳液水泥基路面填缝料中的部分填料替换为VAE乳胶粉制成新型的PCJS,测量了不同VAE乳胶粉掺量下PCJS的拉伸强度、拉伸断裂伸长率、拉伸峰值应变、拉伸模量,观察记录了拉伸破坏形态,分析了温差对PCJS早期拉伸强度性能的影响,研究了苯丙乳液(SAE)和VAE乳胶粉对PCJS的复合改性作用。试验结果表明:30℃温差处理对PCJS早期拉伸强度发展无显著影响。且在28d标准条件下养护完成后,随着VAE乳胶粉掺量增加,PCJS拉伸强度和拉伸模量显著上升,拉伸破坏形态由"内聚破坏"向"粘结破坏"转变,拉伸断裂伸长率和拉伸峰值应变随乳胶粉掺量增加呈先上升后下降趋势,当乳胶粉掺量为2%~3%时,PCJS拉伸变形性能最佳。