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公路用微胶囊型相变调温剂序列与中试研究
| 论文题名： | 公路用微胶囊型相变调温剂序列与中试研究 |
| 关键词： | 公路用微胶囊;相变调温剂;调温序列;生产工艺;产品标准 |
| 摘要： | 随着公路路面科学研究的发展,针对路面温度病害问题国内外学者从结构、材料方面开展了不少相关研究,但是与温度有关的高温车辙、低温开裂等病害仍明显影响着公路路面的使用性能与使用寿命。针对此类病害国内外主要通过采用沥青改性、添加抗车辙剂和优化矿料级配组成,加强水泥混凝土强度,改进接缝施工工艺以及接缝材料等技术被动提高公路路面对环境的适应能力,减轻环境温度对路面使用性能的影响,解决了一定时期、不同区域、不同条件下的一些具体工程技术问题。但是应用效果有限。因此,本研究从主动调控公路路面温度场角度出发,将相变材料应用于公路路面中,为提高路面低温抗裂性和高温稳定性探索新的思路与方法。 本研究针对不同温度下路面病害类型不同的特点,以相变材料的相变温度为基础提出了三大调温序列:低温序列(-5℃~5℃);高温序列(35℃~50℃);混合序列(5℃~35℃)。采用十四烷,5838石蜡,液体石蜡不同比例的混合物,通过差示扫描量热仪法(DSC)研究了三大序列在不同材料及其用量下的变化规律,并推荐了合理的混合比例。针对相变材料应用在公路路面中存在的渗漏损失问题,本研究在前期研究的基础上,改进完善了以干燥浴法为基础的微胶囊型相变调温剂的制备工艺,并研究了制备机理,确定了制备参数。该方法以乙基纤维素作为囊壁材料,无水乙醇为有机溶剂,由白炭黑和相变材料在真空条件下混合制备的定型相变材料为囊心,经试验证明该方法制备微胶囊相变调温剂的热物性满足调温需求。经试验验证,自主设计的批量制备微胶囊型相变调温剂设备,可以简化制备程序,节省资源,降低造价,且制备工艺稳定性良好。针对沥青混合料高温拌和渗漏问题进行了验证试验,不同温度下5min老化试验验证其高温稳定性良好。将微胶囊型相变调温剂掺入水泥砂浆中放在自然环境中24h,研究其调温效果,结果表明,微胶囊型相变调温剂可以降低试件升(降)温速率,延迟高(低)温出现的时间,提高试件对环境温度的适应性。在实验室研究和中试研究的基础上,提出了适用于产品生产应用的产品标准。 |
| 作者： | 畅玉皎 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 马骉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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