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。     

路用降温涂层开放交通时间研究

为确定路用降温涂层合理的开放交通时间,通过优选多种性能优良的降温功能性材料及辅助材料制备路用降温涂层,对不同类型路用降温涂层降温效果进行研究,测定出不同涂抹量及温度条件下路用降温涂层干燥时间。结果表明:不同类型路用降温涂层降温效果优良,最高降温幅度可达10℃以上;涂抹量为0.8kg·m-2条件下的干燥时间能够满足路用降温涂层开放交通时间的要求;施工温度为20℃时有利于路用降温涂层开放交通。     

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℃。     

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。     

热固性熟石灰粉末涂料对沥青路面降温的影响

为降低沥青路表面的温度,本文研制出热固性熟石灰粉末涂料。首先,以聚酯树脂和熟石灰为主要原料,制备出三种浅色系热固性熟石灰粉末涂料,并测试反射率;然后,通过降温、抗滑、耐磨和粘附等试验分析涂料颜色、撒布量对降温效果和路用性能的影响。结果表明:在400至2 000nm波段内,聚酯浅灰色和聚酯浅橘色的反射率较高,可达到76%。随着撒布量增多,降温效果和粘附性增加,而抗滑和耐磨耗性能降低。再者,聚酯浅灰色比聚酯海灰色的降温幅度高44.45%,说明粉末涂料的降温效果与颜色有关。综合考虑降温效果和路用性能,最佳撒布量为100-150g/m^2。     

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。     

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.     

沥青路面新型光学遮蔽涂层光学与降温性能研究

为降低沥青路面夏季高温、缓解城市热岛效应，以铯钨青铜纳米颗粒(Cs_0.3WO₃)为功能材料制备环氧树脂基沥青路面光学遮蔽降温涂层，对制得涂层的光学性能、降温性能与降温机理进行了系统研究。首先进行Cs_0.3WO₃纳米颗粒表面改性、工艺流程优化，以制备分散性较高的光学遮蔽涂层，对比分析了优化前后Cs_0.3WO₃颗粒自身及其在涂层中的分散性；其次，测试不同Cs_0.3WO₃含量涂层的光学性能(反射率R、透射率T)与降温性能(试验全程最大降温值C_max、平均降温值C_m),研究了涂层光学性能与降温性能的变化规律，以此为基础分析得到影响涂层降温性能的重要光学指标，并建立其与降温性能的相关性，明确降温机理；再次，提出量化表征涂层遮蔽性能更合适、更简单的指标——遮蔽率(S),并研究涂层降温性能随该指标的变化规律；最后，通过室内试验对涂层与路表的黏附性能、抗滑性能与耐磨耗性能进行测试。研究...     

保水降温半柔性路面材料性能研究

对保水降温半柔性路面混合料SFAC-13的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能等路用性能进行了室内试验研究,并与普通沥青混凝土AC-16进行了对比分析;同时对保水降温半柔性混合料SFAC-13路面的保水性能及降温性能进行了测试研究。结果表明:保水降温半柔性路面混合料SFAC-13的动稳定度比AC-16高很多,其残留稳定度和冻融劈裂强度比均比AC-16大,且其在-10℃时的低温破坏拉伸应变较大、劲度模量较小;SFAC-13的抗疲劳性能也优于普通沥青混合料AC-13;保水降温半柔性路面比普通沥青混合料AC-16路面降温8℃~10℃;推荐采用路面浸水24 h的保水量和洒水8 h后的路面降温参数作为保水降温半柔性路面的评价指标。     

泡沫降温—橡胶沥青混合料技术与工程应用研究

温拌技术可以降低橡胶沥青混合料在生产过程中的温度,有效解决橡胶沥青施工难、有害气体排放多等问题,同时发挥橡胶沥青混合料良好的路用性能。针对泡沫降温-橡胶沥青技术,通过室内发泡试验确定橡胶沥青最佳发泡温度和用水量;根据sup20级配设计确定沥青用量;通过泡沫降温-橡胶沥青混合料的相关试验,表明泡沫降温-橡胶沥青混合料的体积指标、水稳定性能、高温稳定性能和低温抗裂性能均满足要求;结合实际工程应用,泡沫降温-橡胶沥青混合料在施工时可实现降温10℃,试验路压实度等指标满足要求。     

排水抗滑磨耗层配比优化及路用性能研究

为改善湿热多雨地区路面排水、抗滑性能,提高行车安全性,基于优选的两种适宜级配,制备不同类型排水抗滑磨耗层,确定最佳油石比及级配,全面研究排水抗滑磨耗层路用性能。结果表明:基于抗剥落性能、排水性能与结构强度,两种级配制备的排水抗滑磨耗层沥青混合料的油石比适宜范围为5%～5.5%,在考虑高温稳定性、水稳定性与抗滑性能情况下,两种级配沥青混合料的最佳油石比均为5.5%;当油石比为5.5%时,第一种级配排水抗滑磨耗层的60℃动稳定度为7175次/mm,浸水马歇尔稳定度为6.19 kN,浸水残留马歇尔稳定度比为94.88%,浸水飞散损失率为3.39%,相比于第二种级配,表现出更好的高温稳定性和水稳定性,同时具有良好的抗滑和排水性能,能够更好地服务于湿热多雨地区道路建设。     

彩色防滑涂层抗滑性能研究

路用彩色防滑涂层多种多样的色彩组合使其在道路工程运用中具有醒目的警示功能;较强的抗滑能力,大大减少了车辆纵向和横向滑溜的现象,车辆的制动距离可减少40%以上,显著降低了事故发生率,成为近几年来广泛采用,很有效果的交通安全设施。本文首先通过对比防滑颗粒的各项性能指标选取2～3mm金刚砂和石英砂作为防滑骨料,之后通过研究涂层摩擦系数BPN随涂层厚度的变化确定防滑涂层厚度构成为2mm基料层加上0. 5mm颜料层,通过研究涂层摩擦系数BPN随骨料洒布量的变化,确定两种骨料的最佳洒布量分别为3. 0kg/㎡和3. 5/㎡。最后,通过加速磨耗试验对试件进行抗滑性能衰减研究,150000次后BPN较未磨耗分别降低了5. 5%和7. 0%,表明本文所制备的彩色防滑涂层抗滑性能衰减情况良好,具有较强的工程实用性。     

不同沥青胶结料开级配抗滑排水表层的性能对比研究

开级配抗滑排水表层是一种兼具抗滑、排水、降噪的多孔功能性路面,通过配合比设计、混合料性能试验来比较分析路用环氧沥青、韩国SK高黏沥青以及日本TPS高黏沥青三种不同胶结料抗滑排水表层的路面性能差异。试验结果表明路用环氧沥青OGFC-13高温稳定性、水稳定性方面明显优于韩国高黏沥青OGFC-13以及日本高黏沥青PAC-13,但韩国高黏沥青OGFC-13以及日本高黏沥青PAC-13在低温性能和抗冲击性能方面略优于路用环氧沥青OGFC-13。     

沥青路面热反射层材料与性能研究

为解决夏季高温所带来的沥青路面温度过高问题,研制了一种降温明显的沥青路面热反射层材料。该材料的应用考虑驾驶员的眩光问题以及路面标志标线的可辨识性,并分析了热反射层材料的室内室外降温效果、抗滑性能和耐久性能。结果表明:在对照组温度为65℃下,热反射层材料能降温11℃以上,降温效果良好;降温效果随轮胎作用次数增加而减少,当MLS33加载到40万次时,降温效果仅为刷涂时的15%;该材料的抗滑性能良好,可抵抗35万次的轮胎磨耗;该材料具体应用时,可多次反复刷涂,增强降温效果。     

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。     

基于胎、路纹理特征的高速公路路用性能研究进展

降低轮胎噪声、提高路面抗滑能力以及减轻路面早期开裂病害是实现高速公路路用性能指标“安全、安静、耐用”的重要途径.文章综述了国内外轮胎花纹和路表纹理对降噪、路面抗滑和路面抗裂等路用性能的影响,分析了胎／路纹理耦合对降噪、抗滑和抗裂的作用机理.研究认为:高速公路路用性能指标的影响因素众多,但归根到底,所有的路用性能均源自于...     

降温型负离子粉改性沥青混合料性能的研究

制备负离子粉改性沥青、并设计负离子粉改性沥青混合料,成型复合车辙板试件并埋置温度传感器,测试负离子粉改性沥青混合料的降温效果及路用性能。结果表明:负离子粉改性沥青路面有显著的降温效果,路表和5cm深度处的最高温度比普通沥青路面降低了11.4℃和10.3℃;比起普通沥青混合料,负离子粉改性沥青混合料的水稳定性提高4%左右,动稳定度提高了25.8%,而低温弯曲应变则降低了7.2%。     

热反射涂层抗滑技术研究

为降低沥青路面温度、缓解城市热岛效应、提高热反射涂层路面抗滑能力，研究了抗滑颗粒及其最佳掺量、工艺等对热反射涂层路面抗滑性能与阻热性能影响，提出了热反射涂层抗滑技术。结果表明:0.60~1.18 mm机制砂作为抗滑颗粒，可以提高涂层路面抗滑性能且不影响涂层路面阻热效果；抗滑颗粒最佳掺量为涂层质量的40%，与不掺抗滑颗粒相比，抗滑性能至少可提高1.6倍；撒布工艺对抗滑性能提高最明显，预拌工艺可提高涂层的抗滑耐久性；抗滑热反射涂层具有良好的黏附性能，拉拔强度可达0.76 MPa。