我國部分地區(qū)冬季道路表面易產(chǎn)生凝冰現(xiàn)象,薄冰使路面摩擦系數(shù)降低,對行車安全造成極大隱患。本文針對這一現(xiàn)象提出在水泥混凝土路面中加入相變材料,利用相變材料相變放出熱量達到調(diào)節(jié)環(huán)境溫度,防止路面凝冰的目的。本文總結(jié)了各類型相變材料的特點和全國路面凝冰地區(qū)氣候特征,確定相變溫度為0～5℃的有機固液相變材料作為抗凝冰相變主體材料的篩選范圍。從相變性能、熱穩(wěn)定性、長期使用穩(wěn)定性三個方面對有機多元醇、脂肪酸和烷烴這幾種常用的相變材料進行篩選。最終確定降溫時相變起始溫度為2.3℃,相變潛熱為227.9J/g的十四烷和相變起始溫度為2.5℃,相變潛熱為104J/g的辛酸-癸酸共熔物作為本研究所選相變主體材料進行下一步研究。從孔徑大小、物理相容性兩方面選擇膨脹石墨作為液態(tài)相變材料的載體,通過物理吸附的方式對相變主體材料進行封裝。十四烷和辛酸-癸酸共熔物的吸附率分別為90.71%和87.69%。從相變焓值更大的角度選擇十四烷-膨脹石墨作為最終研究采用的復合相變材料。研究了試驗溫度和壓強對十四烷-膨脹石墨的吸附率影響,確定在相變主體材料為液態(tài)條件下,溫度對吸附率影響極小,確定最終吸附方式為水浴60℃,常壓吸... 

【文章來源】：重慶交通大學重慶市

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究技術路線圖

第二章水泥路面抗凝冰相變材料的篩選13李雄等利用南寧2002年12月至2003年11月的氣象資料對下墊面溫度與氣象條件的關系進行了分析，并提出了基于氣溫的不同下墊面溫度預報模型。資料數(shù)據(jù)中水泥路面年平均日最低溫度為21.9℃，較年平均日最低氣溫18.3℃大3.6℃[67]。朱承瑛等利用常州2007年12月1日至2009年12月31日的溫度觀測資料對各種下墊面不同高度的年、月及典型天氣的日溫度變化規(guī)律進行探討，并建立的不同下墊面日極端溫度的初步預報模型，其中水泥路面日最低溫度與最低氣溫的關系為Y=1.06X+1.046，日最高溫度與最高氣溫關系為Y=1.325X+1.255[68]。李蕊等對恩施、金沙兩地溫度的研究中的數(shù)據(jù)表明恩施冬季水泥路面平均日最低溫度較氣溫低1.5℃左右，最高溫度高于氣溫5℃左右[63]。由于地區(qū)氣候條件不同，文獻數(shù)據(jù)中氣溫與水泥路面溫度的關系也有明顯差別，路面溫度高于或低于氣溫的情況均存在，但差值都在1-4℃之間。為盡可能多地篩選出全國范圍內(nèi)的凝冰地區(qū)，本文將水泥路面溫度略低于0℃的氣溫條件設置為-5℃~2℃。③抗凝冰相變材料適用地區(qū)篩選通過上文對路面結(jié)冰的氣象條件分析，下面對全國范圍內(nèi)839個地區(qū)冬季即12月、1月和2月的氣溫及濕度狀況進行篩眩篩選步驟如下：圖2-1全國（不含南海諸島）凝冰地區(qū)示意圖

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本文編號：3050390