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原文传递明色化铺装及侧壁材料综合作用下隧道节能技术研究

论文题名：	明色化铺装及侧壁材料综合作用下隧道节能技术研究
关键词：	隧道建筑材料;明色化铺装材料;侧壁材料;节能效果
摘要：	我国逐年迅速递增的隧道群落现象，是我国交通事业高速发展的象征，在照明上也是每年庞大的能源消耗。为改变传统黑色的沥青路面、暗淡的侧壁材料造成照明不足的情况，使用浅色石料和钢化碎玻璃等质量等粒径替换密集配AC-13部分集料后嵌入混合料表面制作的明色化铺装材料、高反射率侧壁材料（瓷砖、长余辉涂料）对隧道照明进行模拟计算。开展了明色化铺装材料的路用性能研究，验证了明色化铺装材料的使用可行性；同时以体积分形代表明色集料替换后的级配特征，结合马歇尔指标对路用性能结果做出了路用性能影响因素分析；另外进行隧道缩尺模型的照明试验和基于反射特性的DIALux照明计算，综合考虑了明色化铺装和侧壁材料在隧道中的节能效果。验证了所选明色化铺装材料和侧壁材料在节能上的优越性。主要研究内容与结论如下：　　（1）通过观察和分析认为，明色集料嵌入时破碎的主要机理是：撒铺的明色集料处于不利嵌入位置，在外力作用下导致被劈碎和剪碎。　　（2）进行明色化铺装材料路用性能试验及分析。结果显示明色化铺装材料的残留稳定度除了a8略低于规定值之外，其余性能均能满足相关规范的要求；使用灰关联分析结合试验分析认为：玻璃的加入增进了颗粒间的嵌挤互锁作用、抗剥落剂增加了其粘附性，同时玻璃抗压强度较大、且较平整有助于降低压强，所以稳定性较好。玻璃具有光滑面，所以导致其抗滑性能和颗粒抗剥落性能较差。浅色石料的加入将降低混合料稳定性和颗粒抗剥落性能，同时其他性能也会有一定程度下降。　　（3）6°观测角测量时，浅色石料明色化铺装材料的反射率可用撒铺量（kg/m2）进行预测，直线斜率为0.0452，最大反射率为0.47；玻璃明色化铺装材料最大反射率为0.18。通过自制隧道缩尺模型将铺装材料与侧壁材料进行组合试验，结果显示：侧壁材料除了增加路面平均亮度之外，在隧道中增进路面照明均匀性方面具有很大的作用，能够有效改善隧道光环境分布；明色化铺装材料可以显著增加路面平均路面，浅色石料明色化铺装材料对路面增光效果最佳。　　（4）通过自制的反射特性装置进行铺装材料r表的测量，经DIALux evo计算每种铺装材料的能耗。结果显示：浅色石料明色化铺装材料是漫反射表面，节能效果显著；当浅色石料撒铺量增大到4kg/m2之后，撒铺量增大对节能增益不明显；玻璃明色化铺装材料镜面反射较高，节能效果不佳。　　（5）使用DIALux4.13对所选材料进行隧道环境组合照明计算，计算结果显示：高反射率的侧壁材料有助于增加路面平均亮度、亮度均匀性，改善隧道光环境，较好的侧壁亮度和亮度均匀性起到视线诱导和行车舒适性的作用；不同反射特性的铺装材料能够较大地改变路面平均亮度，出于照明的角度，路面应该是漫反射较多、颜色较浅的。a4+长余辉涂料组合下最大可节能52.8%。　　因此使用反射率较高的侧壁材料和漫反射且较浅的路面可以有效降低隧道灯具功率消耗，同时起到增进隧道行车安全性和视觉舒适性的双重作用。
作者：	朱尚书
专业：	交通运输工程;道路与铁道工程
导师：	李志勇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2022