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低热蓄积型沥青混凝土热辐射性能强化及其路用性能评估
| 论文题名： | 低热蓄积型沥青混凝土热辐射性能强化及其路用性能评估 |
| 关键词： | 低热蓄积型沥青混凝土;热辐射性能;强化机理;路用性能;烧结工艺 |
| 摘要： | 以路用红外粉体制备的低热蓄积型沥青混凝土路面在高温季节可有效降低城市下垫面温度，缓解热岛效应，同时沥青面层的路用性能也得到改善。然而，市售高效红外粉体价格高昂，廉价粉体性能不佳，对该路面技术的推广及应用产生很大制约。因此，开展普通红外粉体热辐射性能强化试验研究具有重要意义。 以800目CM型红外粉体为基料，掺入过渡金属氧化物，通过组分配比设计、烧结工艺和粉体粒度优化，提高粉体的红外辐射性能，并分析其强化机理。考查以强化前、后粉体制备的沥青胶浆的热辐射性能和混合料的路用性能。 试验研究表明，过渡金属氧化物的掺入可有效提高CM型粉体的红外发射率，其掺入的最优质量比为FxOy:MxOy:CxOy:TxOy:CM粉=6％:6%:4%:6%:100%；最佳升温速率为200℃/h，烧结温度为1100℃，保温2h，空气急冷；在微米级范围内，粉体粒度越细，红外发射率越高。以最佳原料配比和烧结工艺制备的800目CM-β型粉体在常温下8~14μm波段的法向发射率达到0.934，相比原粉提高0.044。 分析XRD图谱发现，掺入的过渡金属氧化物经高温烧结生成复杂的尖晶石物相，部分金属元素以杂质形式进入主晶相晶格，破坏其周期性势场和平移对称性，形成杂质能级和局域振动。这是粉体红外辐射性能得到提升的主要原因。 相同辐射条件下，以CM-β型粉体制备的沥青胶浆，能够多降低近4℃，降温效果明显改善。相比CM型沥青混合料，CM-β型混合料的马歇尔稳定度稍有提高，马歇尔模数、0℃和-10℃劈裂抗拉强度、浸水残留强度比分别提高8.2%、5.3%、3.7%、5.38%。 通过掺入过渡金属氧化物，优化烧结工艺和研磨方法，粉体的红外辐射性能得以提升，以强化后的红外粉体制备的沥青胶浆热辐射性能明显改善，沥青混合料的路用性能也有所提升。 |
| 作者： | 丁楠 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 解建光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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