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发布时间:2020-06-10

国内外研究者对灌缝胶一些基本的路用性能(包括低温粘聚性能、粘附性能及抗老化性能等)进行了大量的研究,并取得了一定的研究成果。但对在实际服役状态(即在行车荷载、温度、水、老化及腐蚀等多重因素耦合作用下的复杂状态)下灌缝胶的路用性能研究较少,同时缺乏灌缝胶的路用性能与灌缝胶损坏模式、损坏程度之间的联系和影响研究。灌缝胶的制备灌缝胶的基本组成包括主剂、扩链剂、催化剂、偶联剂。原料按组成特点分成A、B两组分,A组分由水玻璃、聚醚、新戊二醇、T12、硅烷偶联剂等组成;B组分主要是异酸酯的预聚体。将A组分混合均匀后,再将A、B两组分按一定的比例混合均匀倒人试模中,即可制得水玻璃/聚氨酯灌缝胶样块。1.3灌缝胶的性能:固化时间为灌缝胶表面失黏的时间。

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研究参照ASTMD5329的粘结试验进行,采用的拉伸试验机由材料试验机、低温箱和电脑组成,如图2所示.应力松弛的测量需要对施加阶跃式的应变,而采用材料试验机研究应力松弛时,拉伸到一定应变需要时间,因此,必须要考虑拉伸阶段的影响.在本文试验中,首先以恒定的速率对密封胶试件进行拉伸,密封胶的内应力逐步增加,达到一定伸长后维持在恒定应变密封胶开始应力松弛,内应力逐步降. ZJM2020JYXXSCLPKL

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试验具体过程是:把如图1所示的密封胶试件置于低温箱中保温不少于4h后,启动材料试验机,以0.05mm/min速度拉伸密封胶试件,位移达到一定量后,停止拉伸进行应力松弛试验,试验过程保持规定的试验温度,试验结束后由电脑自动输出试验过程的应力一时问曲线.加热型密封胶对拉伸速率比较敏感,试验采用0.05mm/min拉伸速率,这是国内外密封胶的标准拉伸速率,比较符合路面裂缝的实际运动速率.

有机基团和NCO反应连接在有机大分子上,从而了灌缝胶的黏结强度。当w(硅烷偶联剂)过0.8%后,过多硅烷偶联剂不能灌缝胶的能力,同时又有部分硅烷偶联剂不能参与界面黏结反应灌缝胶的黏结强度有所下降。这表明硅烷偶联剂的佳掺量分数为0.8,在此掺人量下灌缝胶具有的黏结强度.聚醚含量对灌缝材料力学性能的影响在w(预聚体)为50%(新戊二醇)为2%(硅烷偶联剂)为0.8%(催化剂)为0.3%(水玻璃+聚醚)为46.9%的条件下.

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针对灌缝胶的损坏情况调查,国内外研究者们开展了一些研究工作,对灌缝胶损坏模式、损坏类型等进行了简单的归纳与分类,尚缺乏损坏情况的定量研究,部分研究提出了灌缝胶损坏评价指标和评价方法,但大都是基于单影响因素的评价方法,缺乏对造成灌缝胶损坏诸多因素的综合考虑。除此之外,对于灌缝胶不同损坏类型产生的原因,尤其是对于如何判别失效、如何评价损坏程度对灌缝胶性能、整个路面结构性能的影响等方面,都还没有系统的研究。

在之前灌缝材料低温性能研究中,低温拉伸试验夹具主要包括:粘聚性和粘附性试验夹具,根据界面材料的不同包括工字钢夹具、沥青块夹具和水泥块夹具。考虑灌缝胶连接的是沥青路面面层材料,因此对于灌缝胶界面主要用到粘附性评价中的沥青块夹具形式,如图2-9所示。灌缝胶两侧的沥青块级配类型根据实际路面结构中面层材料级配选取。缝宽12mm根据实际路面灌缝开槽宽度选取,其余尺寸沿用之前灌缝胶粘聚性评价试件尺寸。

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沥青类材料自愈性方面的研究,目前已有的研究成果大都是关于沥青的自愈性,包括自愈机理、自愈评价指标与测试方法、自愈影响因素、自愈增强技术等,但是这些研究都还不够深入,只是基于沥青的自愈现象进行了简单的试验分析,并没有对自愈的本质原因进行深入研究,虽然多名国外研究者建立了沥青的自愈模型,但这些模型的适用性和合理性还有待验证。目前灌缝胶自愈性相关的研究较少,仅停留在能够观测到存在自愈现象的阶段,但是在研究方法上,可以借鉴已有的沥青自愈性研究成果,而且国内外已经有相对成熟的微观测试技术,且已经较为*地运用在沥青类材料的自愈性研究上,因此有条件对多尺度下的灌缝胶自愈性开展详细的研究。
沥青路面温度时,遇到车轮荷载由远及近的作用,在距灌缝胶界面一定距离时,拉伸形式加重。沥青路面温度升高时,界面处剪应力增大,如此时遇到车轮荷载作用于灌缝胶界面时,剪切趋势加剧;在以结构内部以输入温度为温度应力0点的前提下,大温差与大降温速率对灌缝胶界面危害大于低温,灌缝胶在温度场中失效主要是由于粘结界面拉应力达到起始开裂指标;

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反之,当应变较大时,拟合曲线和试验曲线的差别有所增大,拉伸方程和松弛方程的回归系数差别也相应增大.分析认为,这是由于加热型密封胶在低温条件下不是完全理想的黏弹性材料,试验数据与模型理论存在一定的误差.当应变较小时,加热型密封胶更多地表现黏弹性,试验数据与模型理论误差较小;当应变较大时,加热型密封胶出现一定量的塑性变形,试验数据与模型理论误差也相应增大了.因此,为保证黏弹性模型能能较为地反映密封胶的低温力学行为,进行拉伸一松弛试验时应控制密封胶的应变在一定范围之内.

沥青路面温度时,遇到车轮荷载由远及近的作用,在距灌缝胶界面一定距离时,拉伸形式加重。沥青路面温度升高时,界面处剪应力增大,如此时遇到车轮荷载作用于灌缝胶界面时,剪切趋势加剧;在以结构内部以输入温度为温度应力0点的前提下,大温差与大降温速率对灌缝胶界面危害大于低温,灌缝胶在温度场中失效主要是由于粘结界面拉应力达到起始开裂指标;

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