粗细集料磨光值对沥青路面长期抗滑的影响

良好的路面抗滑性能是车辆安全行驶的重要保障,而集料品质是影响沥青路面抗滑性能的重要因素之一。集料的耐磨光性能直接决定路面抗滑性能的衰变规律和抗滑终值。因此,集料磨光值的表征和评价对沥青路面全寿命周期抗滑性能的研究具有重要意义。为充分明确粗、细集料对沥青路面长期抗滑性能的影响,引入了3种新的试验方法:(1)使用Wehner/Schulze(W/S)加速磨光试验对不同种类粗、细集料的磨光值进行评价;(2)使用自主研发的轮式加速磨光机对9组试样进行加速磨光试验;(3)使用W/S试验仪抗滑测试机体在速度为60 km·h和水膜覆盖条件下测量试件磨光后的动摩擦因数。结果表明:(1)集料矿物成分是决定磨光值的重要因素,且磨光值越高沥青路面的长期抗滑性能越好;(2)密级配沥青路面细集料对路面长期抗滑性能的影响比粗集料更大;(3)W/S加速磨光试验不仅较Polished Stone Value (PSV)试验结果精度更高,还能评价细集料的抗磨光值;(4)不同抗滑检测设备与试验方法间具有较大的差异性,轮式加速磨光试验能对试件的全磨耗周期行为进行表征,W/S抗滑检测则可在高速动态旋转和水膜覆盖条件下进行检测(且不受人为操作影响和可重复性高),二者的工况模拟和工作原理具有较强的科学性与可靠性。未来工程应用中,应尽量提高细集料的磨光值,以进一步提高路面抗滑性能;同时,如需精确地表征集料磨光值差异性与路面抗滑性能之间的关系,建议使用W/S试验进行研究。

路用聚氨酯胶结料的抗紫外老化性能

路用聚氨酯(PU)胶结料在工程应用中不可避免地会遭受紫外照射的影响。为此,采用紫外老化试验箱模拟自然老化过程,以影响路用性能的拉伸性能和黏弹性(基于温度扫描和频率扫描的动态热力学性能)为评价指标,研究老化下路用PU胶结料性能的演化规律,并通过红外光谱和电子扫描显微镜揭示其老化机理;同时,通过调整PU的组分配比(多元醇/异氰酸酯的质量比为100/80,100/65,分别记为PU-Ⅰ,PU-Ⅱ),揭示不同异氰酸酯组分含量对PU紫外老化性能的影响规律与机理。试验表明:紫外老化对PU拉伸强度和断裂伸长率的影响主要表现在老化前期,老化中后期性能保持相对稳定甚至有所回升,如PU-Ⅰ的残余强度在老化28d后恢复至98.8%;紫外老化并未明显降低PU的拉伸模量,反而提高了其拉伸模量,如老化28d后PU-Ⅰ的拉伸模量提升了近一倍;紫外老化提高了PU的储能模量和玻璃化转变温度(Tg),增大了低频区PU的复数模量和黏弹比,降低了中高频区PU的复数模量和黏弹比,特别是PU-Ⅰ。上述PU性能的演化机理主要包括塑化、分子链断裂和物化交联,其中物化交联主要包括较强氢键形成而产生的物理交联、后固化以及水分子与未反应的-N=C=O官能团反应而引起的化学交联;异氰酸酯含量的适当增加,增强了物化交联作用,可以提高PU的抗老化能力。总之,研究成果为PU胶结料在道路工程领域中的应用奠定了一定的基础。