研究了PU型、PU-S i0:型、氯丁密封胶分别胶结K类风积沙、M类风积沙、T类风积沙所得到的9种混合料的路用耐久性和环境耐久性的差异,得出以下结论:
(1)通过湿轮磨耗试验,纳米Si0:和MWCNTs的添加能够有效改善混合料的耐磨性能,添加纳米材料的混合料浸泡1h的磨耗值均低于57.9g/m2,其中K地区风积沙混合料由于其粘结最为均匀,使得在磨耗作用下,磨耗值最低,耐磨性能最好。
(2)通过摆式摩擦仪对其抗滑性进行测定,9种混合料的BPN值均在以上,PU-T的BPN值为74。纳米Si0:和MWCNTs的掺入使得混合料的抗滑性都有所提高,未磨耗前BPN值均大于73,经磨耗后有小幅度的降低,纳米材料的掺入能够提升抗滑耐久性。
(3)冲击性能的试验结果表明,纳米Si0:能够增强冲击能量,提升冲击性能,MWCNTs的掺入能够提高混合料的韧性,在冲击过程中能够吸收更多能量,增加了从初裂到终裂反复冲击作用的次数,提升混合料的冲击性能更为显著,PU-C-冲击能量达到了1270.08。
(4)通过耐水性能的测试,随着浸泡龄期的增加,吸水率不断增大,吸水率均小于0.4%,抗压抗折强度具有明显的损失,经纳米Si0:和MWCNTs的掺入能够提高在水浸泡过程的稳定性,降低强度的损失,能够更好的抵抗水的侵蚀作用,PU-C-K的抗压抗折强度损失率分别仅为9.1%和10.2%。
(5)通过50次冻融循环,对质量损失、抗压抗折强度损失的分析,PU-SiOa和PU-C所胶结的风积沙混合料质量损失均低于0.55%,且提高了在冻融循环过程中的强度保持率,PU-C混合料的抗压强度损失率范围为14.3%-19.1%。
氯丁密封胶结风积沙混合料主要应用于沙漠地区道路工程建设和基础设施的维护,不仅能够快速通车和施工方便,还能显著提高风积沙的利用率,具有重要的工程应用价值。对氯丁密封胶结风积沙混合料的基本性能和施工方法进行系统研究和严格控制至关重要。在前期实验室研究的大量研究得出,氯丁密封胶结风积沙混合料具有优异的力学性能和耐久性。但实际工程应用受施工环境、制备方法和荷载条件等多重因素影响,其工程适用性仍需进一步验证。为此,本研究在新疆塔克拉玛干沙漠边缘地段进行了试验路段的铺设,并对施工过程进行了严格管控,同时开展长期性能的监测,系统评估该材料在服役中的性能。为氯丁密封胶结风积沙混合料的在沙漠地区广泛应用提供参考。65页,http://www.sdyuantai.net/