路用降温涂层最佳涂抹量的确定

为合理选择路用降温涂层最佳涂抹量,优选路用降温涂层原材料,制备两种路用降温涂层材料,系统地研究路用降温涂层的基本性能随涂抹量的变化规律,确定降温涂层最佳涂抹量。结果表明:涂抹量从0.8kg·m-2增加到1.0kg·m-2,两种路用降温涂层的基本性能有所降低,涂抹量为0.8kg·m-2时,HTM降温涂层和JTM降温涂层各项基本性能良好;最佳涂抹量下HTM降温涂层和JTM降温涂层最大降温幅度均在4.7℃以上。     

沥青路面降温涂层材料优化设计及其性能研究

为提高沥青路面热反射涂层降温效果及抗滑性能,该文通过对热反射涂层的降温机理研究优选了路用降温原材料,制备了一种路用降温涂层。开发了用于评价路用涂层降温性能的室内模拟太阳热辐射测试系统,通过对干燥时间、抗滑性能、黏附性能以及室内降温性能试验,确定了新型路用降温涂层的最佳配比以及涂抹量。结果表明:该涂层的黏附强度在涂刷量为0.4～0.8 kg/m~2时较高;抗滑性能随着TiO_2体积浓度的增加而降低,随着漂珠掺量的增大而增大,且漂珠掺量为20%左右时涂料抗磨损性能最优;通过室内热辐射模拟试验,试件上表面最大降温可达7.93℃。在试件底部降温可达7.43℃。该文所制备的路用降温涂层可以有效反射太阳辐射,有利于缓解城市"热岛效应"。     

路用降温涂层降温性能研究

为解决夏季高温所引起的沥青路面温度过高问题,制备了WH和WJ两种路用降温涂层,提出路用降温涂层室内外测温方法,全面对比路用降温涂层室内和室外测温数据,评价两种路用降温涂层降温性能,并对路用降温涂层的路用性能进行分析。结果表明:WH降温涂层的降温性能优于WJ降温涂层,WH和WJ降温涂层的最高降温幅度分别为9℃和7℃以上;WH降温涂层耐磨性能优于WJ降温涂层,将抗滑粒料撒布于涂层表面可以明显改善路用降温涂层的抗滑性能。     

热反射涂层开发及路用性能观测研究

通过分析沥青路面的光热环境,建立了沥青路面的热平衡方程。提高路面的反射率可以降低沥青路面的平衡温度,有利于减少车辙病害和缓解城市热岛效应。使用热反射涂层可以有效地提高沥青路面的反射率。开发了3种不同配方的路用热反射涂层材料,于室内测试了各配方及国外某产品的降温效果,最后通过修筑热反射涂层试验路观测其抗滑性能和眩光情况,并进行经济性分析。结果表明,所开发的热反射涂层材料降温效果较好,最大可以降低表面温度11.4℃。应用热反射涂层后路面的抗滑性能略有降低,但仍满足路用要求。新铺筑的热反射涂层的眩光性能介于普通路面和交通标线之间,在使用过程中逐渐降低。所开发的路用热反射涂层材料的造价较低,可以作为一种预防性养护措施。     

AC与SMA温拌沥青路面降温效果及路用性能对比研究

通过对掺加SasoWMA有机降黏剂的不同结构类型温拌沥青混合料的降温效果及路用性能测试对比分析,结果显示:温拌沥青混合料能够降低拌和温度15～20℃,降温效果明显,并且能够改善高温及水稳性能;另外SMA与AC两种结构类型温拌混合料相比,SMA混合料的降温效果及路用性能改善效果更显著.     

缓黏型沥青混合料应用技术研究

降低沥青混合料拌和与压实温度,延长混合料施工时间,具有重要的经济和社会效益。缓黏型沥青混合料是一种具有高温降黏,中温缓黏和低温增黏特性的绿色经济高效路用材料,不仅能实现温拌技术的降温效果,而且低温增黏又能保证其路用性能不低于热拌路面,同时缓黏技术可以延长混合料施工时间。对掺加缓黏剂(FH-3)沥青混合料降温效果和路用性能试验与基质沥青混合料对比研究,结果显示:拌和温度降低18.1℃,降温效果明显,同时所测试路用性能都符合规范要求,且低温、水稳和抗疲劳性能提高。     

热反射涂层及其对沥青路面高温性能的影响

为了降低夏季沥青路面温度并增强路面抗车辙性能,以硅藻土和钛白粉为颜填料,研究了颜填料中硅藻土和钛白粉的比例、颜基比对热反射涂层沥青路面降温效果的影响,开发了路用热反射涂层,并分析了热反射涂层对沥青路面高温性能的影响。结果表明:硅藻土与钛白粉的比列为1∶2、颜基比为5∶5时,涂层降温效果最佳,沥青路表降温可达11.2℃;沥青路面降温性能随热反射涂层用量呈抛物线变化规律,当涂层用量为0.6kg·m-2时降温效果最好;热反射涂层路面的抗车辙性能与不涂热反射涂层的路面相比至少可提高1.39倍,且随着气温升高,热反射涂层对沥青路面高温抗车辙性能的提高效果越显著。     

环保型降温微表处制备及其功效

为实现路面预防性养护材料的降温及净化尾气等环境功效,以技术成熟的微表处为载体,通过掺加功能性材料制备了环保型降温微表处,采用自制的室内、外降温测试装置和净化尾气测试装置,全面评价了不同类型环保型降温微表处降温和净化尾气功效,系统研究了环保型降温微表处路用性能,并揭示了其微观结构及功效作用机理。结果表明:复配型(WHT+WHTA)微表处降温和净化尾气功效最优,其次为WHTA微表处和WHT微表处;环保型降温微表处降温效果随路面温度的升高逐渐增强,室外降温幅度可达5.9℃,室内降温幅度可达6.5℃;环保型降温微表处对COx,NOx及SO2气体污染物的净化效果可达43%,对PM2.5和PM10颗粒污染物的净化效果可达59%;温度变化对单一类型环保型降温微表处WHT和WHTA的净化效率影响显著,对复配型(WHT+WHTA)微表处净化效率影响相对较小;不同类型环保型降温微表处路用性能良好;功能性材料稳定、均匀地分散于乳化沥青中,并引起了材料内部化学官能团组成的变化;环保型微表处降温及净化尾气功效主要源于由基础材料自身晶体结构特征引发的功能性材料自身极化效应。     

有机降粘剂掺量对橡胶沥青混合料性能影响研究

为了降低橡胶沥青混合料过高的成型压实温度,同时使其具备良好的路用性能,提出了掺入Sasobit 有机温拌剂降低其压实温度的方法,研究了不同温拌剂掺量下的橡胶沥青混合料路用性能.该方法在拌和温度150℃、压实温度140℃下分别进行了1％、3％和5％这3个温拌剂掺量下的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验.与此同时,对3％温拌剂掺量分别进行了140℃、150℃和160℃这3个压实温度下的车辙试验.试验结果显示,掺入Sasobit温拌剂后的橡胶沥青混合料可降低压实成型温度20～30℃,且各种试验条件下的马歇尔体积参数及其路用性能评价指标均满足密级配沥青混合料技术要求,压实温度140℃、3％温拌剂掺量下的综合路用性能最优.     

路用热反射功能性涂料制备及降温性能研究

通过自建成膜基料评价体系,甄选出环氧树脂为基料。采用开发的室内热反射涂层降温测试设备和测试方法,以钛白粉、中空微珠、消光粉为颜填料,通过正交试验确定了颜填料最佳配比。路用热反射涂层实际降温测试表明:与未铺装热反射涂层的路面相比,铺装热反射涂层的路面表面降温约5. 9℃,路面内部2cm处降温约7℃,降温效果明显。     

热阻沥青路面降温效果及作用机理

为了研究热阻路面的降温效果及作用机理,以高铝质耐火碎石材料为研究对象,通过等体积替换的原则将耐火碎石掺入到混合料中,在2.36~4.75mm和4.75~9.5mm档集料掺量最佳时,通过力学性能、路用性能及降温效果测试试验,研究9.5~13.2mm档集料掺量分别为10%、20%和30%时的降温效果。温度测试位置为表面、深度4cm及10cm等3个位置。研究结果表明:随着耐火碎石掺量的增加,路面降温效果逐渐提高,在掺量≤20%时,混合料的力学性能及路用性能满足规范要求;耐火碎石掺量为20%时,在路面表面、深度4cm及10cm处最大温差可分别达6.5℃、6.0℃及5.5℃左右,降温效果明显;降低沥青混合料的导热系数,减小热量在路面内部传递,有效控制路面的整体温度,是耐火碎石降低路面温度的主要原因。     

聚氨酯改性沥青制备与性能评价

为优化聚氨酯改性沥青制备工艺,探讨掺量对改性沥青影响并对性能进行评价,测定不同制备参数及掺量的聚氨酯改性沥青软化点、车辙因子、延度、动力黏度及弹性恢复率指标,进行聚氨酯改性沥青混合料路用性能试验。结果表明:制备参数对改性沥青的影响排序为剪切时间、剪切温度、剪切速率,其中剪切时间对高低温性能影响突出;综合考虑优选制备参数为剪切时间60min,剪切温度170℃,剪切速率6 000r/min;聚氨酯掺量的增加可提高改性沥青性能,但掺量超过25%效果减缓,同时该掺量的聚氨酯改性OGFC混合料具有较高的渗水系数,且动稳定度、低温破坏应变及残留稳定度均能满足规范要求,具有较好的路用性能。     

密实型沥青混合料裂缝感应热自愈合性能研究

为给沥青路面电磁感应自修复技术提供参考依据,通过掺加钢丝绒制备了可用于感应加热的密实型沥青混合料小梁,研究其裂缝感应热自愈合性能。对不同类型、不同掺量钢丝绒的混合料试件进行了电磁感应加热试验,研究了感应加热试件的升温速率,并进一步开展了裂缝自愈合能力试验以及混合料的路用性能试验,对混合料进行了综合优化设计。研究结果表明:电磁感应加热是对混合料中的沥青加热而非集料加热,热量由沥青胶结料转移到集料中,加热迅速,能耗低;加热温度不能高于100℃,否则混合料会膨胀松散;钢丝绒越长,掺量越高,密实型钢丝绒沥青混合料试件的电磁感应平均加热速率越高;2~#钢丝绒(6.5mm)掺量为4%的试件在顶面加热至90℃时表现出最佳的愈合率(96.7%),顶面加热至75℃时同样具有理想的愈合率(95.4%),且此温度下能够节约能耗和避免试件松散;2~#钢丝绒(3.5mm)掺量为2%的密实型沥青混合料具有最优良的路用性能;结合混合料路用性能和感应热自愈合能力分析,2~#钢丝绒(3.5mm)掺量为4%的密实型沥青混合料在顶面电磁感应加热到75℃时具有94.6%的理想自愈合率和良好的路用性能,且能耗经济。     

排水沥青路面提早开放交通的可行性分析

为了分析排水沥青路面提早开放交通的可行性,采用洒水的方式减少排水沥青混合料内部热量,在洒水过程中对不同阶段的路表温度进行实时监测。结果表明:洒水可有效降低排水沥青路面表面温度,与邻近未经洒水降温的排水沥青路面相比,开放交通前经过洒水降温后路表温度降低约9℃。推荐最佳洒水降温工艺为:以0.3kg·m~(-2)的洒水量在施划标线前洒水4遍,施划标线后洒水2遍。     

温拌沥青混合料的可压实性及路用性能研究

通过马歇尔试验,研究了温拌剂对沥青混合料压实效果的影响。研究表明:在达到相同的压实效果前提下,温拌沥青混合料能够显著降低沥青与石料拌合温度及成型温度,降温幅度约25℃度左右;采用短期烘箱养生老化对2 h与4 h短期养生进行研究;并与普通热拌沥青混合料相比,对其沥青混合料的路用性能进行评价。不仅摊铺温度、拌合温度可降低25℃左右,同时还具有与普通热拌沥青混合料相同甚至更好的路用性能。     

胶粉细度及掺量对温拌沥青混合料性能的影响

通过对温拌胶粉改性沥青混合料进行高温稳定性、低温稳定性及水稳定性试验,研究温拌条件下胶粉细度及掺量对沥青混合料路用性能的影响。结果表明：在低掺量条件下,随着胶粉细度增大,混合料的路用性能总体呈增长趋势;在胶粉细度较小时,随着胶粉掺量增加,混合料的路用性能总体呈增长趋势;建议最佳胶粉细度为60目,最佳掺量为17.5%。     

降温含砂雾封层最佳喷洒量

为确定降温含砂雾封层最佳喷洒量,测试了不同喷洒W量下渗透性能、封水性能、抗滑性能等基本路用性能和降温性能的变化规律。结果表明:喷洒量从0.55kg·m~(-2)增加到0.75kg·m~(-2),降温含砂雾封层的渗透性能、封水性能以及降温性能提高显著,且抗滑性能降低幅度不明显;喷洒量从0.75kg·m~(-2)增加到0.95kg·m~(-2),降温含砂雾封层的基本路用性能和降温性能提高幅度趋于平缓,抗滑性能降低幅度显著;喷洒量为0.75kg·m~(-2)时,降温含砂雾封层各项性能良好,最大降温幅度可达5℃。     

乳化沥青冷再生混合料配合比及养生条件优化

为优化乳化沥青冷再生混合料配合比及养生条件,依托川九路改建工程,对初定的配合比和养生方法,通过车辙、低温弯曲、飞散与冻融劈裂试验,分析高温稳定性、低温抗裂性及抗水损性能随乳化沥青用量变化的规律,从而验证最佳乳化沥青用量为3.5%。针对RAP掺量、水泥掺量、养生时间及养生温度,通过正交试验极差分析法,得到乳化沥青冷再生混合料路用性能的影响因素主次顺序和最佳组合;通过正交试验方差分析法,得到各因素的影响显著性;综合各项路用性能的最佳组合,比选出最佳水泥掺量为3.0%,最佳养生温度为60℃,最佳RAP掺量为88%,最佳养生时间为48h。     

PEG/SiO_2相变颗粒对沥青混合料降温效果研究

为探究复合定形相变颗粒对沥青及沥青混合料路用性能及降温性能的影响,将自制的PEG/SiO_2复合定形相变颗粒掺入到基质沥青中制备相变沥青胶浆,通过动态剪切流变仪及模拟升温试验对不同相变材料掺量的沥青胶浆的高温抗车辙性能及温度敏感性进行试验对比研究,最后将其以等体积方式替代FAC-13级配中的0.075,0.15,0.3 mm集料,制备出相变储热沥青混合料,并研究0%,3%,5%相变颗粒掺量下沥青混合料比热容、室内外降温效果。研究结果表明,PEG/SiO_2颗粒表面的微孔结构能够吸附沥青中的轻质组分,从而间接增大沥青重质组分的相对含量,同时在测试温度范围内因发生固-液相转变而吸收部分热量,因此PEG/SiO_2颗粒能够起到储热降温的作用,还可以增强沥青胶浆的高温抗车辙性能;5%相变颗粒掺量下相变沥青混合料最大比热容达到1.35 J/(g·K),室内最高降温幅度可达5℃,室外最高降温幅度为6℃,经长期观测,相变沥青混合料相变循环可靠性高,具有较好的降温效果。     

RH温拌剂对不同种类沥青混合料性能的影响

在不同的温拌条件下,全面评价不同掺量RH温拌剂的温拌橡胶沥青混合料、普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料的路用性能,对高温稳定性、低温抗裂性能、水稳定性等路用性能及强度、模量等力学特征进行系统研究。结果表明,温拌剂RH的加入能够降低混合料的拌和与击实温度,在一定掺量及降温条件下,各种性能指标与热拌沥青混合料无太大差别,且RH温拌剂在沥青混合料中能起到胶结的作用。