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沥青路面用相变材料的制备与性能研究
| 论文题名： | 沥青路面用相变材料的制备与性能研究 |
| 关键词： | 相变调温沥青;石蜡;脂肪酸;相变微胶囊;路用性能;流变特性 |
| 摘要： | 当代交通行业快速发展，对沥青路面的各项使用要求也日渐提高。冬季低温条件下，沥青路面容易出现开裂、结冰等病害，影响其安全性和舒适性。因此，通过制备不同种类相变微胶囊，并掺入沥青中，进行相关性能研究，以达到缓解低温病害和调控路面温度的目的，拓展相变材料在沥青路面中的应用。 本文分别以十四烷-月桂酸、十四烷-癸酸和十四烷-肉豆蔻酸复合作为石蜡-脂肪酸类二元相变芯材，以十四烷-十二烷和十四烷-十六烷复合作为石蜡-石蜡类二元相变芯材，选用同一种脲素改性三聚氰胺甲醛树脂为壁材，对石蜡-脂肪酸类复合芯材和石蜡-石蜡类复合芯材进行包覆，制备相变微胶囊。首先，通过DSC、TG、SEM、超景深显微镜、红外光谱和力学强度测试等手段对两类相变微胶囊的热物性、热稳定性、微观形貌、化学成分、力学强度等性能进行研究，并根据性能分析分别从两类微胶囊中优选出一种。然后，将优选出的两种微胶囊分别以3%、5%、7%和9%的掺量掺入到基质沥青中，制备两种相变调温沥青，并对两种沥青的基础路用性能、布氏粘度、红外光谱、潜热特性、调温性能和流变特性进行测试，主要得出以下结论：1）三种石蜡-脂肪酸类相变微胶囊和两种石蜡-石蜡类相变微胶囊均表现出一定的焓值，且热稳定性良好，成品微胶囊基本具有球形颗粒结构，力学强度保有率满足需求；2）相比于基质沥青，两种相变调温沥青均有一定的相变焓值，具备储热和释放热量的能力；3）微胶囊可以提高沥青柔韧性和温度敏感性，改善沥青的低温抗裂性能并提升对温度变化的适应性，但是对高温抗变形能力有一定的限制作用；4）根据调温试验结果，低温条件下两种相变调温沥青对温度具有一定的调节作用，可以减缓沥青降温速率，相同掺量下十四烷-月桂酸微胶囊相变调温沥青调温效果表现更优；5）微胶囊掺入导致沥青弹性恢复能力变弱，均相性变差且应力敏感性增强，高温流变性能产生影响，十四烷-十二烷微胶囊相变调温沥青受影响程度更大；6）弯曲梁流变试验中，随微胶囊掺入，相变调温沥青中粘性成分占比增大，应力松弛能力提高；7）十四烷-月桂酸微胶囊掺入沥青混合料中具有一定的调温能力，且掺量越多，调温效果越显著。 |
| 作者： | 李思琪 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 马峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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