【摘要】：瀝青路面因具有平整度高、舒適性好和噪音低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于高速公路和城市道路中,但在夏季高溫時(shí),瀝青路面易產(chǎn)生車轍、裂縫、推移等病害,嚴(yán)重影響了瀝青路面的服務(wù)性能和使用壽命,同時(shí)瀝青路面高溫時(shí)會(huì)向環(huán)境中釋放有機(jī)揮發(fā)物和熱量,影響人們的生活環(huán)境。本文依據(jù)相變材料的儲(chǔ)熱理論,制備了復(fù)合相變材料,通過不同摻加方式制備出相變?yōu)r青混凝土,高溫時(shí)能實(shí)現(xiàn)降低瀝青路面升溫速率和溫度峰值的調(diào)溫效果。相變材料以兩種方式摻加到瀝青混凝土中,第一種是按照不同比例等體積替代粗集料制備出相變集料,再制備出相變?yōu)r青混凝土;第二種是將復(fù)合相變材料研磨成粉,按照不同比例(占瀝青質(zhì)量)加到瀝青中制備出相變?yōu)r青,再由相變?yōu)r青制備出相變?yōu)r青混凝土。根據(jù)瀝青路面工程使用材料的技術(shù)要求和施工工藝,選取1:1固液石蠟和聚乙二醇2000作為相變材料,通過真空吸附制備了 1:1固液石蠟-陶粒、1:1固液石蠟-膨脹珍珠巖、聚乙二醇2000-陶粒、聚乙二醇2000-膨脹珍珠巖四種復(fù)合相變材料;采用不同配比的封裝材料對(duì)復(fù)合相變材料進(jìn)行封裝,制備出復(fù)合定型相變材料,通過熱穩(wěn)定性確定最佳封裝工藝,并通過步冷曲線、DSC和掃描電鏡試驗(yàn)測(cè)定出相變溫度和相變焓;制備聚乙二醇2000-膨脹珍珠巖相變?yōu)r青,對(duì)其針入度、軟化點(diǎn)、延度、老化性能、與集料的黏附性和調(diào)溫性能等進(jìn)行測(cè)定;將四種復(fù)合定型相變材料和聚乙二醇2000-膨脹珍珠巖相變?yōu)r青制備成相對(duì)應(yīng)的五種相變?yōu)r青混凝土,對(duì)其導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、調(diào)溫性能和路用性能進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果表明:1:1固液石蠟和聚乙二醇2000的相變溫度低于瀝青軟化點(diǎn),滿足試驗(yàn)要求;最佳封裝工藝為環(huán)氧樹脂、固化劑、無(wú)水乙醇,質(zhì)量比為7:3:1;封裝后的復(fù)合定型相變材料熱穩(wěn)定性良好,100次相變循環(huán)后質(zhì)量損失率僅1.28%;隨著相變材料摻量的增加,相變?yōu)r青針入度和延度逐漸降低,軟化點(diǎn)和老化性能逐漸提高,與集料的黏附性影響不大,調(diào)溫性能逐漸提高;隨復(fù)合相變材料摻量的增加,相變?yōu)r青混凝土的比熱容隨之增大,導(dǎo)熱性卻隨之降低,調(diào)溫效果也隨之逐漸明顯,但路用性能降低,由相變?yōu)r青制備的相變?yōu)r青混凝土相變材料摻量為15%時(shí),其水穩(wěn)定性不滿足規(guī)范要求,其它四類相變?yōu)r青混凝土路用性能均滿足規(guī)范要求。
【圖文】：

圖１．１技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏａｄｍａｐ逡逑１１逡逑

２０００－陶粒、聚乙二醇２０００－膨脹珍珠巖、１：１固液石蠟－陶粒和１：１固液石蠟－膨脹珍珠巖。逡逑膨脹珍珠巖是珍珠巖礦砂經(jīng)預(yù)熱，瞬時(shí)高溫焙燒膨脹后制成的一種內(nèi)部為蜂窩狀結(jié)逡逑構(gòu)的白色顆粒狀材料。外觀圖如附錄圖１所示，內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)如圖３．１所示，基本性能逡逑見表３．５。逡逑表３．５膨脹珍珠巖的基本性能逡逑Ｔａｂｌｅ邋３．５邋Ｂａｓｉｃ邋ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ邋ｏｆ邋ｅｘｐａｎｄｅｄ邋ｐｅｒｌｉｔｅ逡逑￣堆積密度（ｋｇ／ｍ３）邐導(dǎo)熱系數(shù)（Ｗ／ｍ－ｋ）邐使用溫度（°Ｃ）￣吸水率（％）粒徑（ｍｍ）逡逑參數(shù)邐９０邐０．０５５邐２５６？８００邐４８０邐２？５逡逑陶粒主要成分是頁(yè)巖、黏土、粉煤灰等，經(jīng)加工成圓形或橢圓形球體，再在工業(yè)回逡逑轉(zhuǎn)窯經(jīng)高溫快速膨脹再冷卻形成的人造骨料，常用粒徑為５？２０ｍｍ，，它表面有一層堅(jiān)硬逡逑的外殼，內(nèi)部是封閉且細(xì)小的蜂窩狀小孔。由于陶粒具有孔隙率高、筒壓強(qiáng)度高、抗凍逡逑性良好、軟化系數(shù)高、抗堿集料反應(yīng)性優(yōu)異且密度小，內(nèi)部多孔，形態(tài)、成分較均一等逡逑—系列優(yōu)點(diǎn)，常被選作載體材料，可代替同粒徑的骨料，制備出相變?yōu)r青混合料。陶粒逡逑外觀圖如附錄圖２所示，內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)如圖３．２所示，基本性能見表３．６。逡逑＿W逡逑圖３．１膨脹珍珠巖微觀結(jié)構(gòu)邐圖３．２陶粒微觀結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．邋３．１邋Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｅｘｐａｎｄｅｄ邋ｐｅｒｌｉｔｅ邐Ｆｉｇ．邋３．２邋Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｃｅｒａｍｓｉｔｅ逡逑３．６陶粒的基本性能逡逑Ｔａｂｌｅ邋３
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U414

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2639097