基于均衡调控的路用基础吸能材料制备及性能优化

作者：陈谦; 王朝辉^*; 胡学亮; 郭春辉; 刘方洲

来源：复合材料学报, 2022, 39(07): 3356-3368.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20210929.002

• 道路材料
• 吸能材料
• 缓冲性能
• 力学性能
• 吸收能量
• 聚乙烯醇
• 超高分子量聚乙烯

为进一步开拓吸能材料在道路领域的全新应用，调控制备了兼具优异力学性能与吸能缓力特性的新型路用吸能材料，确定了材料适宜养生时间，明确了不同类型路用吸能材料的力学性能、吸能特性与缓力功效，在此基础上，建立了基于多指标决策的路用吸能材料综合性能评价体系，采用Ⅱ型弹性体聚合物(EP-Ⅱ)作为基础吸能材料，推荐了路用吸能材料组成配比最佳方案，为吸能材料在道路工程中的进一步推广应用奠定坚实基础。结果表明：聚乙烯醇(PVA)纤维与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)微粉均能有效改善Ⅱ型弹性体聚合物材料的力学性能与吸能特性，但后者效果更佳；两者能够协同增强基础吸能材料的各项性能，对于拉伸、撕裂、吸能等性能分别提升127.4%～129.11%、34.04%与101.65%；综合考虑工作性能及经济效益，推荐路用吸能材料最佳配方为：1.0wt%PVA-3wt%UHMWPE/EP-Ⅱ，其相应各项工作性能指标为：拉伸强度14.29 MPa、断裂伸长率703.36%、撕裂强度79.27 N/mm、吸收转化能量1.73 J、最小缓冲系数10.21。

• 单位
  山东高速集团有限公司; 公路学院; 长安大学