环氧树脂类混凝土透水路面材料组成设计及性能研究

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1、分类号：U41；U210710-2015221181专业硕士学位论文环氧树脂类混凝土透水路面材料组成设计及性能研究田鹏江导师姓名职称张擎副教授专业学位类别申请学位类别硕士交通运输工程及领域名称论文提交日期2018年4月16日论文答辩日期2018年5月10日学位授予单位长安大学DesignanddesignofepoxyresinpermeablepavementmaterialperformancestudyAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：TianPengjiangSupervisor：A.P.ZhangQingChang’anUn

2、iversity，Xi’an，China摘要作为一种生态环保的新型筑路材料，环氧树脂类透水混凝土是由特殊的配合比设计和制备工艺成型的具有较高半连通、连通孔隙率的多孔型混凝土，其既有一定的力学强度，又具备透水透气性能。以环氧树脂类透水混凝土作为路面铺装材料能够提高道路排水效率，在多雨季节为城市起到防灾减灾作用，在高温季节能有效缓解城市“热岛效应”，同时可提高道路使用者的安全性和舒适性。其具有比多孔水泥混凝土强度形成时间短，比多孔沥青混凝土易于彩色化的特点，可为“海绵城市”建设提供材料选择的多样性。本文首先从环氧树脂类透水混凝土胶结料着手，通过拉伸试验、黏度试验得出了胶结料组成原材料最佳配比和黏

3、度规律；通过研究胶结料初步固化与温度关系，确定了不同温度范围下环氧树脂类透水混凝土的施工窗口期。环氧树脂类透水混凝土结构特点和强度形成机理直接影响到混合料的透水性能和力学强度。采用理论分析方法对孔隙特征进行描述，对力学强度进行研究。揭示了混合料宏观上的材料组成（集料级配、胶膜厚度）对细观孔隙特征和力学强度的影响规律。通过室内研究提出了环氧树脂类透水混凝土混合料材料组成设计，推荐了2.36~4.75mm的单粒径级配集料，对应的胶石比为0.03，着色剂掺量为胶结料质量的3%，目标孔隙率为20%，室内成型工艺为插捣成型。分析评价了环氧树脂类透水混凝土透水性能、抗冻性能、耐磨性能、色彩耐久性能和抗滑

4、性能，并同多孔水泥混凝土有关性能进行比较。透水性能试验结果表明本研究材料选择合理、渗透性能良好，渗透系数可达到0.72cm/s；研究结果表明环氧树脂类透水混凝土抗冻性能和耐磨性能均优于同等条件下多孔水泥混凝土且抗滑性满足路用要求；室内外色彩耐久性试验研究结果表明，环氧树脂类彩色胶结料色彩耐久性能优异，经历15个月实际室外水泥路面应用后，其色彩鲜艳度保持良好，几乎没有褪色现象产生。通过各类透水铺装材料耐磨性、透水性能、抗冻性能、彩色化和强度形成时间等技术性能对比分析研究，表明环氧树脂类透水混凝土兼具了透水沥青混凝土和透水水泥混凝土多方面优良性能，且弥补了透水沥青混凝土彩色化难、能源消耗大的短板

5、；较之透水水泥混凝土，其又具备强度形成时间短，渗透性能良好，能满足城市环境下快速施工的需求。本研究为环氧树脂类透水路面在“海绵城市”建设中的推广应用提供了理论支撑，具有重要的现实意义。关键词：环氧树脂类透水混凝土，环氧树脂胶结料，渗透性能，力学强度IAbstractAsanewtypeofbuildingmaterialforecologicalenvironmentalprotection,epoxyresinporousconcreteisporousconcretewithhighporositywithsemiconnectedandconnectedbyaspecialmixdes

6、ignandpreparationprocessofmolding,whichhascertainmechanicalstrength,butalsohavethewaterpermeabilityandairpermeability.Withepoxyresinastheperviousconcretepavementmaterialscanimprovetheefficiencyofroaddrainage,todisasterpreventionandmitigationroleforthecityintherainyseason,caneffectivelyalleviatethec

7、ity"heatislandeffect"inhightemperatureseason,alsocanimprovethesafetyofroadusersandcomfort.Ithasshorterformingtimethanporouscementconcrete,andismorecolorizedthanporousasphaltconcrete.Itcanprovidediversityfor