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文件名称:相变控温微表处混合料的制备与性能研究.pdf
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总页数:63 页
更新时间:2025-06-28
总字数:约6.08万字
文档摘要

摘要

我国已进入道路养护时代,大量服役道路面临着巨大的养护压力,微表处具

有开放交通快、经济效益好、低能耗、绿色环保等诸多优势,被国内外广泛用于

路面养护。但经传统微表处养护后的路面仍会面临诸多与温度有关的病害,如低

温开裂,冬季路面积雪、低温结冰,影响行车安全和使用性能。为改善经微表处

养护后路面的性能,减小或消除与低温有关的病害,本文提出将相变材料掺入微

表处混合料,利用相变材料随温度变化而改变物质相态释放或吸收热量调节环境

温度的特性,研究相变材料对微表处混合料性能的影响及相变微表处调温、除冰

效果。

本文选取相变温度在0℃左右的有机类固-液相变材料十四烷作为抗凝冰主体

相变材料,针对相变材料和包裹材料的性质,对微表处路面用微胶囊定型相变材

料的制备工艺进行了研究;从相变材料性能、热稳定性、长期使用稳定性三个方

面对微胶囊定型相变材料进行了差示扫描量热试验、热重试验和扫描电镜试验。

最终确定的微胶囊定型相变材料相变起始温度为-0.46℃,相变峰值温度为-1.41℃,

最大失重温度为189.76°C,相变潜热为100.1J/g。该材料满足微表处路面升温相变

材料技术要求。

本文研究了相变微表处混合料的配比,通过常规拌和试验与粘聚力试验试配

确定微表处混合料水泥、水、相变材料用量以及油石比。根据1h湿轮磨耗试验及

砂粘附量试验选取相变微表处混合料最佳油石比,进而采用湿轮磨耗试验、轮辙

变形试验对相变微表处混合料的性能进行研究。试验结果表明,相变微表处混合

料的最佳油石比为7.2%;微表处混合料中掺加3%相变材料能够提高其水稳定性与

抗车辙能力,且耐磨耗性能满足规范要求。

本文通过模拟微表处路面湿冷环境,在恒温温控箱开展了相变微表处混合料

调温效果试验和融冰试验研究,试验结果表明,相变微表处有一定的温度调节能

力和融冰能力,可降低微表处的降温速率,延缓到达低温极值的时间,相变调温

效果良好。

关键词:道路工程;微表处;相变材料;混合料性能;调温效果

Abstract

Chinahasenteredtheeraofroadmaintenance,andalargenumberofserviceroads

arefacinggreatmaintenancepressure.Micro-surfacinghasmanyadvantagessuchas

opentraffic,goodeconomicbenefits,lowenergyconsumption,greenenvironmental

protectionandsoon,andiswidelyusedinroadmaintenanceathomeandabroad.

However,thepavementmaintainedbytraditionalmicro-surfacingwillstillfacemany

temperature-relateddiseases,suchascrackingatlowtemperature,snowaccumulation

andfreezingatlowtemperatureinwinter,whichwillaffectdrivingsafetyandservice

performance.Inordertoimprovetheperformanceofpavementaftermaintenanceat

micro-surfacing,andreduceoreliminatediseasesrelatedtolowtemperature,thispaper

proposestoaddphasechangematerialsintomicro-surfacingmixture,andstudythe

influenceofphasechangematerialsontheperformanceof