發(fā)布時(shí)間：2020-03-21 13:40

【摘要】：高寒高海拔地區(qū)太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈,瀝青路面在強(qiáng)烈的太陽(yáng)照射下溫度迅速上升,極易產(chǎn)生車轍病害,同時(shí),瀝青路面溫度的升高,會(huì)破壞高寒高海拔地區(qū)的凍土區(qū)所處的熱平衡狀態(tài),最終產(chǎn)生凍融問題。這都將嚴(yán)重影響高寒高海拔地區(qū)瀝青路面的使用壽命與服務(wù)質(zhì)量。本文從減少瀝青路面對(duì)太陽(yáng)輻射吸收的角度出發(fā),研究一種適用于高寒高海拔地區(qū)的路面遮熱鋪裝材料。首先,論文基于遮熱鋪裝材料的工作原理與高寒高海拔地區(qū)的環(huán)境特點(diǎn),對(duì)遮熱鋪裝材料的組成材料進(jìn)行了選擇。最終確定以環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑為主要成膜物質(zhì),以二氧化鈦、炭黑為次要成膜物質(zhì),以分散劑、紫外線吸收劑等材料為助劑的方案,制定出了分別以環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑的試驗(yàn)方案各9種,共18種試驗(yàn)方案。其次,通過對(duì)遮熱鋪裝材料的室內(nèi)降溫效果測(cè)試與分析,得出遮熱鋪裝材料具有良好的降溫效果。當(dāng)二氧化鈦的體積濃度為15%、炭黑的摻量為0.2%,降溫幅度可達(dá)13.2℃。紫外吸收劑的加入對(duì)降溫效果影響較小。再次,在確定的遮熱鋪裝材料的最優(yōu)方案中添加了兩種紫外吸收劑UV-531和UV-329,通過對(duì)遮熱鋪裝材料的加速老化試驗(yàn),從宏觀與微觀兩個(gè)層面評(píng)價(jià)遮熱鋪裝材料的抗紫外老化性能。結(jié)果表明:紫外吸收劑的加入可以改善遮熱鋪裝材料的抗紫外老化性能,紫外吸收劑UV-531較UV-329的效果更顯著。最后,本文對(duì)遮熱鋪裝材料的抗滑、耐水、耐堿性能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明:涂覆遮熱鋪裝材料后,瀝青混凝土試件的抗滑性能大幅下降;采用鋪撒標(biāo)準(zhǔn)砂的方式對(duì)遮熱鋪裝材料的抗滑性能進(jìn)行改善后,遮熱鋪裝材料的抗滑性能明顯改善;遮熱鋪裝材料的抗水性、抗堿腐蝕以及低溫抗裂性性能良好。
【圖文】：

a)街道 b) 廣場(chǎng)圖 1.1 太陽(yáng)熱反射涂料應(yīng)用實(shí)例綜合上述研究，可發(fā)現(xiàn)對(duì)于遮熱鋪裝材料的使用日本處于領(lǐng)先地位。涂覆遮熱類材料的使用面積逐年增加，截至 2010 年不完全統(tǒng)計(jì)，日本國(guó)內(nèi)有 40 多個(gè)區(qū)域采用了遮熱性路面的道路，累計(jì)達(dá) 1,028,648m2，其中日本的首都東京地區(qū)所占比例是全國(guó)總鋪裝面積 54%[19]。西同等[20]設(shè)置了四組對(duì)比試驗(yàn)，分別為裝有三種不同顏色熱反射涂料以及對(duì)照組設(shè)置為不含有熱反射涂料的普通瀝青路面，對(duì)四組路面進(jìn)行溫度測(cè)試以及路表反照率測(cè)試，三種含有涂料的路面路表溫度均表現(xiàn)為不同程度降低。北圃芳人[21]選取了不同的路面進(jìn)行降溫效果試驗(yàn)，結(jié)果對(duì)比顯示，涂刷熱反射遮熱鋪裝材料的透水性路面要比普通透水性鋪裝的溫度低 4-50C。小作好明等[22]通過室外觀測(cè)，研究了遮熱性鋪裝路面對(duì)長(zhǎng)波輻射傳輸及空氣溫度的影響。日本遮熱性鋪裝協(xié)會(huì)，對(duì)已有的成果做了匯總達(dá)成了一份行業(yè)內(nèi)部的技術(shù)應(yīng)用指南，并提出了相關(guān)試驗(yàn)方法，供廣大學(xué)者學(xué)習(xí)研究2．凍土熱穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀國(guó)外開展高寒高海拔地區(qū)凍土熱穩(wěn)定性研究較早。20 世紀(jì) 80 年代，美國(guó)公路協(xié)會(huì)

輻射分為兩部分，一是太陽(yáng)的直接輻射，二是散射輻射。直接輻射指方式直接投射到地表面上；散射輻射是指太陽(yáng)光的一些散射以及表漫作用。太陽(yáng)的直接輻射是瀝青路面的主要熱量來(lái)源。陽(yáng)直接輻射接輻射波長(zhǎng)介于 300~3000nm 之間，在波長(zhǎng)類型中屬于短波輻射，如下直接輻射光譜區(qū)比例示意圖。根據(jù)波長(zhǎng)條件，可將光譜分為三個(gè)光譜波長(zhǎng)較短，在 0.4μm 以下，占太陽(yáng)直接輻射的 7%；紅外光譜區(qū)，波長(zhǎng)以上，占太陽(yáng)直接輻射的 43%。；可見光譜區(qū)，波長(zhǎng)介于紫外光譜區(qū)和為 0.4~0.7μm ，占太陽(yáng)直接輻射的 50%。從圖中直方圖可直觀的看出源是紅外光譜區(qū)和可見光譜區(qū)，比例高達(dá) 93%。因此，瀝青路面吸收樣來(lái)自于這兩個(gè)光譜區(qū)，且可見光譜區(qū)是太陽(yáng)輻射能的最大來(lái)源。影度的因素主要有大氣透明度和太陽(yáng)高度角，大氣透明度越高、太陽(yáng)高的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度也越大。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U416.217

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2593414