摘要
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陶瓷集料是一种轻质高强低导热的再生集料，在道路工程领域得到逐步应用。
目前，陶瓷集料通常经初步破碎后替代传统砂石材料，加入到沥青混合料中。然
而现有研究表明，陶瓷集料以替代沥青混合料中集料的形式应用普遍存在集料颗
粒形状不良、集料与沥青间粘附性能不足，混合料路用性能下降等问题，限制了
陶瓷集料的进一步应用。近年来环氧抗滑磨耗层的兴起为功能性集料提供了新的
应用方式，能够充分发挥陶瓷集料的耐磨特性和热阻特性。因此，本文以环氧抗
滑磨耗层为载体，对陶瓷集料热阻磨耗层进行材料设计，并针对材料的抗滑性能
和热阻功能特性进行系统性评价。
首先，针对陶瓷集料的粒形优化方法开展研究。确定卫生陶瓷作为热阻磨耗
层的原材料；基于工业CT和光学显微镜扫描方法对细观尺度下陶瓷集料的颗粒形
状进行表征，提出了预磨耗的集料粒形优化方法，以整体轮廓特征、针片状、棱
角性和表面纹理作为评价指标分析了不同处理工艺对陶瓷集料形貌特征的影响，
结果显示预磨耗工艺能够有效改善颗粒形状，但过量磨耗会增加不良颗粒出现的
频率，确定最佳磨耗工艺不宜超过300次。
其次，对改性环氧树脂胶结料进行材料组成设计。探究了固化剂、增韧剂和
稀释剂各组分对改性环氧树脂力学性能的影响，分析了改性环氧树脂与原沥青路
面之间的粘结特性。基于表面能理论对陶瓷集料与改性环氧树脂胶结料之间的粘
附性能开展研究，采用静滴法测试了材料的接触角，计算了固液两相的表面能参
数，结果表明改性环氧树脂与陶瓷集料之间具有良好的粘附效果，最终确定改性
环氧树脂材料的配比为环氧树脂：固化剂：增韧剂：稀释剂=100:60:15:10。
随后，基于加速磨光试验方法研究了的陶瓷集料热阻磨耗层的制备工艺和抗
滑性能。确定采用单层铺筑工艺作为热阻磨耗层的铺筑工艺，采用摆值、平均构
造深度和表面粗糙度指标，分析了长期磨光过程中不同陶瓷集料掺量的热阻磨耗
层抗滑性能衰变规律，结果表明陶瓷集料的加入有效提高了环氧抗滑磨耗层的抗
滑性能和耐久性，基于差异磨光原理构建了抗滑指标的衰减模型，实现了长期使
用条件下热阻磨耗层抗滑特性的预测。
最后对热阻磨耗层的热阻功能特性进行评价。确定了热阻磨耗层的热物理参
数，结合室内外辐照试验探究了热阻磨耗层的温度调节机制，并基于有限元数值
模拟方法分析了热阻磨耗层对沥青路面不同结构层位处的温度场分布，提出了陶
瓷集料掺量与降温幅值的预估模型。结果表明，陶瓷集料的掺加对路面结构的温
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度场分具有显著调节作用，对沥青路面中下面层的热阻降温效果显著，有效减少
了车辙病害的发生。
本研究优化了陶瓷集料的应用形式，充分发挥了陶瓷集料的材料特性，为解
决沥青路面的高温问题提供新的材料选择。
关键词：沥青路面；陶瓷集料；热阻磨耗层；抗滑性能；热阻性能
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Ceramicaggregateisakindoflightweight,highstrengthandlowthermal
conductivityregenerativeaggregate,whichhasbeengraduallyappliedinroad
engineeringfield.Currently,ceramicaggregatesareusuallyaddedtoasphaltmixtures
afterinitialcrushinginsteadoftraditionalsandandstonematerials.However,existing
studieshaveshownthattheapplicationofceramicaggregatesintheform