冻融作用下聚氨酯透水混合料性能衰减规律

为研究冻融作用对聚氨酯透水混合料(polyurethane bounded permeable mixture,PUPM)性能的影响,通关相应宏观试验对PUPM冻融损伤特性进行多尺度表征。首先测定PUPM质量损失率、吸水率、劈裂强度随冻融次数变化的衰减规律;在不同冻融阶段进行拉拔试验,分析冻融过程中界面抗拉强度的衰减规律及界面破坏形态的变化。试验结果表明,冻融过程中,相比于开级配磨耗层(open graded wear layer,OGFC),PUPM质量损失率较大;PUPM吸水率先增大后减小,之后趋于平缓;PUPM的劈裂强度与胶石界面抗拉强度前期衰减较快,后期衰减减缓;冻融初期,胶石界面从粘聚破坏转变为粘附破坏,水的侵蚀是造成界面损伤的重要原因。

聚氨酯透水混合料在冻融过程中的性能衰减规律研究

为研究长期冻融作用对聚氨酯透水混合料(PUPM)的性能影响,对PUPM冻融过程中的吸水率、质量损失率及劈裂强度进行测试,以揭示PUPM在冻融作用下的性能衰减规律,并与开级配磨耗层(OGFC-13)进行对比研究。结果表明:PUPM吸水率在冻融初期迅速增长,冻融6次后,吸水率基本不再变化;PUPM质量损失率基本呈线性增长,且大于OGFC;冻融初期对PUPM力学性能影响较大,后期较小。

高性能聚氨酯透水混合料关键性能研究

透水路面铺装是海绵城市道路建设的重要组成部分,由高性能聚氨酯透水混合料(PUPM)构筑的环境友好型透水路面铺装展现出了独特的应用价值。为进一步明确PUPM的路用关键性能,参照国家及行业现行标准和规范,采用室内试验的方式,基于力学性能、功能特性以及空隙细观特性探索了PUPM与多孔沥青混合料(PA)的差异性。通过单轴压缩试验、单轴动态蠕变试验、低温抗裂性能和水稳定性能试验,评价了其力学性能;通过透水性能试验、抗剥落性能试验和吸声性能试验,评价了其功能特性;采用X-ray CT技术,选用空隙率、空隙等效半径、有效空隙率以及迂曲度等空隙细观结构参数,评价了其细观结构特性。结果表明:PUPM在20℃条件下的单轴抗压强度为17～19 MPa,较PA具有更强的抵抗永久变形能力、抵抗低温开裂能力、抵抗低温荷载破坏能力和抵抗水损害的能力;PUPM的透水能力约为PA的4倍,在长时间磨光作用下展现出良好的抗剥落性能,同时具有良好的吸声性能;PUPM空隙率为28%～29%,空隙等效半径等空隙细观结构参数沿试件纵向呈现出不均匀分布状态;PUPM相较PA具有更大的空隙等效半径、有效空隙率及迂曲度。PUPM因其具有出色的力学性能和功能特性,在透水路面铺装方面具有更广阔的应用前景。

水-温耦合作用下胶石界面抗拉强度研究

为研究冻融环境对聚氨酯透水混合料(PUPM)界面力学性能的影响,探讨了不同温度、不同水热时间和不同冻融次数等环境下胶石界面抗拉强度的变化规律,并分析了三种工况下的界面失效模式。结果表明:随着温度的降低,胶石界面抗拉强度不断增高;随着浸水时间的增加,胶石界面抗拉强度不断减少,并且随着浸水时间的增加,水热环境对胶石界面的抗拉强度影响力越来越小;冻融次数与浸水时间对强度有相似的变化规律,在冻融前期,PUPM力学性能受冻融作用影响较大,后期较小,冻融两次时,界面抗拉强度迅速衰减,冻融两次后,强度衰减趋势减缓。