原文传递
相变控温沥青混凝土的制备与性能研究
| 论文题名： | 相变控温沥青混凝土的制备与性能研究 |
| 关键词： | 沥青混凝土;相变控温;路用性能;高温车辙;水稳定性 |
| 摘要： | 沥青混凝土为黑色材料，吸热能力强，容易引起路面温度升高。路面高温会给道路耐久性、交通安全和生态环境带来严重影响，如加速沥青老化、加剧路面高温车辙、诱发交通事故、加剧城市热岛效应等。随着全球气候变暖、沥青路面的广泛应用，路面高温问题更加突出。本文利用相变控温原理，研究相变材料控制沥青路面高度的可行性，为解决沥青路面高温问题提供新技术。 首先，本文将相变材料掺入沥青中制备沥青胶浆，采用针入度实验、布氏粘度实验和动态剪切流变实验，研究了不同种类(PCM-45、PCM-50)、不同掺量的相变材料对沥青胶浆的温度敏感性与流变性能的影响。实验结果表明：不同相变材料均会降低沥青的针入度和粘度，且掺量越大降低幅度越大。相变材料对沥青的流变性能的影响与实验温度有关，当实验温度低于相变材料的相变温度时，相变材料的掺量越大沥青胶浆的复合模量越大；当实验温度高于相变温度时，相变材料的掺量越大沥青胶浆的复合模量越小。对比PCM-45和PCM-50，PCM-45对沥青胶浆的性能影响较小。 其次，本文以控温效果作为主要评价指标，对比研究了相变材料在沥青混凝土中的植入方式。结果表明：采用传统热拌工艺和冷拌方式制备的控温沥青混凝土有一定的控温效果，但制备的试样在高温下的强度和稳定性均有待提高。将含有相变材料的水泥胶浆以自流平的方式灌注到大孔隙沥青混凝土中所制备了一种相变控温水泥沥青复合式混凝土，与未掺相变材料的水泥沥青复合式混凝土以及普通密级配沥青混凝土对比，其降温效果明显。 最后，研究了相变控温水泥沥青复合混凝土的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和热学性能。结果表明：水泥沥青复合式混凝土的动稳定度高达31500次/mm，要比普通沥青混凝土的要大得多，掺加相变材料后动稳定度稍有降低，但仍然达到21000次/mm。低温弯曲实验表明相变控温水泥沥青复合式混凝土不仅具有水泥混凝土的强度同时兼备沥青混凝土的柔性。浸水马歇尔稳定度和冻融劈裂实验表明相变控温水泥沥青复合式混凝土水稳定性能良好。热学性能测试结果显示其导热系数介于普通沥青混凝土和水泥混凝土之间，吸热能力较普通沥青混凝土要低。 本文通过对掺相变材料沥青胶浆的性能研究以及对比研究几种不用相变材料植入方法，为相变材料用于调控沥青路面温度提供了研究思路。 |
| 作者： | 万路 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 晏石林;庞凌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
