基于反射率的路面降温机理及其影响因素研究综述

传统的路面热惯性较大,吸热、储热能力强,加剧了城市热岛效应的发展。近年,使用冷路面技术降低城市热岛效应的研究不断增加。基于路面反射率的冷路面技术,分析了反射路面的降温机理及其对室外热环境的影响。分析了太阳热辐射峰值、面层材料、热反射涂层、面层材料含水量及城市构造这5种因素对路面温度的影响。结果表明:太阳辐射峰值随季节呈规律性变化,由于峰值对日最高温度的作用效果不同,使路面夏季降温效果明显优于冬季,既满足夏季降温又降低对冬季路面的不利影响;面层材料对路面温度的作用效果与材料的性能、骨料颜色及路面龄期密切相关;热反射涂层在颜料中添加高折光率材料,通过反射太阳辐射降低路面对太阳辐射的吸收量,从而降低路面热量的积累,颜色越浅反射效果越明显,考虑路面低温对冬季路用性能的不利影响,在路面材料中添加可逆热变色微胶囊,考虑其经济性及光稳定性并未广泛应用;由于水分子对太阳辐射的吸收程度不同,随着面层材料含水量的增加,太阳反射率呈降低趋势,但可为蒸发散热提供源动力;根据城市构造分析,高宽比小于1的峡谷降温效果较好。虽然该5种因素对反射率的影响程度不同,但都不同程度地达到路面降温效果。同时,针对路面反射率现阶段研究的工程应用进行了阐述。     

环保型路面降温涂层的现状与发展

<正>0引言沥青路面以其平整度高、噪音小、行车舒适性好等优点,在道路建设中的应用越来越多。沥青混凝土是温度敏感性材料,且沥青是一种吸热材料,它的太阳热吸收率很高。夏季,在太阳持续热辐射作用下,大量热量被沥青路面吸收并蓄积在沥青面层中,这些热量难以从沥青面层结构中释放出来,使得路面温度远远高于大气温度。高温的沥青路面极易产生车辙等一系列路面病害(图1),并加剧城市的热岛效应([1-2])。为减少夏季高温对沥青路面的影响,道路工作者相继开始对路面降温材料与技术进行研究~([3-8])。其中,降温涂层因具有成型好、抗     

降低沥青混凝土路面储热量措施对比研究

降低沥青混合料储热量,可以降低沥青混凝土路面的温度,从而可以提高路面的抗车辙能力,增加路面使用年限,同时可以缓解城市热岛效应.通过采用表面涂抹反光材料、表层掺加隔热材料以及添加浅色石料部分替代矿料方式对沥青混凝土路面降温,就降温效果进行了研究分析.结果显示:表面涂抹反光材料提高反射率的效果最佳,降温可达到5.6℃;此外,采用添加浅色石料莫来石替换2.36 mm以下集料方式降温可达3.3℃.     

环保型多孔路面材料设计理念与架构

针对道路交通基础设施建设和维护过程中面临的人与自然和谐、交通安全与效率、环境污染、人居条件等突出问题,分析了城市密实路面铺装材料与增加地表渗透,降低道路交通噪声,减少热岛效应,实现部分尾气分解等社会发展需求的不适应性。提出了采用多孔材料作为新一代环保型路面材料的设计理念,以改变路面仅具有单一通行功能的现状,使其兼具通行与透水、降噪、低吸热、减小汽车尾气污染等环保功能。在此基础上,分析讨论了以多孔结构为主体或基体具有透水、降噪、低吸热、减小汽车尾气污染功能的4种路面材料的设计、性能、功能和局限性,并进一步论述了环保型多孔路面材料的设计理念、研究进展与设计架构关键问题。结果表明：多孔路面材料的功能与性能协同设计方法、多孔结构的力学模型、行为理论等关键内容需要开展系统研究;其应用不仅能够拓展路面的功能,引发路面技术的变革,同时能够丰富和发展现代道路工程以及相关学科知识体系,带动现代道路工程技术进步和相关社会产业的发展。     

浅析沥青混凝土路面热反射涂层施工工艺

在沥青混凝土路面上涂布太阳热反射涂层可有效降低路面温度,减少高温车辙病害,并有效缓解城市"热岛效应"。结合重庆交通大学太阳热反射涂层试验路段的铺筑,对其材料特性、施工要求和施工工艺等进行了分析,并对试验路段热反射涂层的降温效果和抗滑性能进行了评价,为热反射涂层在沥青混凝土路面中的应用和推广提供了很好的借鉴。     

热反射涂层在排水性沥青混凝土路面中的应用及性能评价

依托江西永武高速公路实体工程,采用重庆交通大学研制的沥青混凝土路面热反射涂层材料,根据材料性质提出相应的机械化施工流程,首次在国内排水性沥青混凝土路面中进行了施工应用,并对施工后沥青混凝土路面降温效果和渗水性能进行评价。研究发现,热反射涂层路面较普通沥青混凝土路面在晴天时可降低路表温度8℃左右;洒布后路面排水性有一定程度降低,但仍能满足规范需求。     

保水水泥混凝土路面材料组成设计及降温性能研究

保水路面可缓解城市热岛效应,维持路面的高温稳定性。首先对保水水泥混凝土路面材料进行组合设计,然后通过透水性水泥混凝土路面、普通水泥混凝土路面和二次保水后保水性水泥混凝土路面的降温试验对比,对保水性路面的降温规律进行研究,结果表明:保水混凝土路面具有良好的降温性能,在高温时,可降温10℃左右,而普通混凝土路面及透水性路面基本无保水功能。通过对比二次保水后的保水性路面降温试验,表明保水性路面可以反复的进行吸水和释水,但随着吸释水次数的增加,其保水性能会逐步衰减。     

太阳辐射下路面材料反射率及潮湿状态下降温效应分析

太阳辐射下路面材料反射率是影响路面温度场的重要因素,为了分析路面材料反射率及潮湿状态对路面的降温效应,本文开发了太阳辐射下路面反射率测试仪,并分别测试干燥和潮湿的密级配沥青混合料、多孔沥青混合料、水泥混凝土、多孔水泥混凝土,在太阳辐射下的反射率及内部温度,分析路面材料种类、空隙率和潮湿状态对反射率和内部温度的影响。结果表明:沥青混合料的反射率远低于水泥混凝土的反射率;密实沥青混合料和水泥混凝土的反射率均分别高于多孔沥青混合料和多孔水泥混凝土;随着表面水膜厚度的增大,沥青混合料的反射率先降低后增大,而水泥混凝土的反射率一直缓慢下降;相比于干燥路面材料,太阳辐射下潮湿多孔沥青混合料具有显著降温效应,而潮湿多孔水泥混凝土降温效果十分有限。     

沥青路面材料参数对路面温度场的影响研究

结合沥青路面结构实测温度和气象资料,建立了沥青路面温度场求解模型.进行了路面材料参数对高温路面温度的影响研究.结果表明:反射率α的提高对路面降温的效果最显著,导热系数k次之,发射率ε最不明显;热扩散率α的提高会导致路面温度的提高.     

保水路面研究综述

保水路面通过保水性材料自身以及原材料微孔结构的吸水作用,在降雨或者人工洒水的情况下吸收水分,经过日光照射,水分蒸发带走了路面所储存的大量潜伏热,从而起到环保降温的效果,缓解城市局部热岛效应。该文在回顾与总结国内外保水路面研究进展基础上,归纳了当前保水路面的主要研究成果,提出了研究与应用的几点建议。     

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。     

绿色道路之路面

道路、车辆和生态环境体系中的水、热、冰雪、噪声、尾气对道路的使用功能和沿线生态环境均有明显影响,为了消除或降低各种因素对道路功能、环境和生态的影响,促进道路与环境的协调发展,国内外提出了诸多新型路面结构和材料并成功应用.文中收集国内外研究动态,结合各因素分别介绍了透水性路面、地吸热式路面和自融冰雪路面等生态型路面,以及低噪声路面、尾气吸收路面等环保型路面,介绍了各类路面的特点、作用原理及应用情况,这对了解未来道路发展趋势,探寻新型路面有一定的参考价值.     

基于有限元的水泥路面冰冻损伤机理

为了研究水泥混凝土路面冰冻损伤机理,对混凝土材料的微观结构进行了研究,并对水泥混凝土路面温度场进行了有限元分析.基于应力场、多孔体系渗流场和温度场的多物理场耦合理论,利用Comsol软件,对水泥混凝土路面内部结冰的现象进行了数值模拟.根据不同的降温速率、孔隙率、渗透系数和孔隙累积分布函数,设计了4组模型,每组4个模型进...     

路面翻新试验报告

要经常维持路面的平整度,关键在于因地制宜的采用合理养护方法。路面养护方法的合理与否,不仅直接关系着养护的效果,也关系着所用材料和人工的数量。尤其是路面材料,很大部分是使用民工建勤采备的,节约材料就意味着节约农业劳力,这是不容忽视的问题。所以,如何合理的防止路面平整度的损坏和如何经济合理的恢复,就成为当前养护工作中急需解决的重要课题。我们对路面表层进行适当改造,进行了     

柔性路面温度预测模式研究

探讨目前国外代表性的柔性路面温度预测模式,包括LTPP BELLS3温度模式、密西根温度模式与AI温度模式,应用于国内路面温度预估的效果。结果显示施测高度贴近路面表面量测时精确度优于其他施测高度,路面表面温度随阴影遮蔽时间增加而下降,大约经过4 min的遮盖后下降趋势会趋于平缓。试验结果发现升温期时路面吸收热量,造成表面温度较内部温度高;而降温期时,路面开始释放热量,表面的温度反而较内部温度低。温度预测模式中点温度预测结果得知,BELLS3模式所预测的温度与真值最为接近,预测温度与实际温度的相关性优于其他两者。     

缓解城市热岛效应的城市路面铺装简介

简要介绍了城市热岛效应的成因及其危害,分析了城市铺装表面温度对城市气温的影响,可以通过降低城市路面的温度来降低城市温度,进而缓解城市热岛效应。介绍了国内外正在研究的几种降低路面温度的技术措施,主要包括热反射涂层、透水式路面、保水式路面和热阻式路面,并分别介绍它们的应用情况和降温效果。从实际应用和试验研究情况看,这些技术措施都能够在一定程度上降低路面结构的温度,缓解城市热岛效应。     

路面车辙形成原因及养护对策

针对C6高速公路乌兰察布市段路面车辙形成的原因及造成的危害,采取预防性养护洒水降温技术措施,取得明显效果。     

低噪音混凝土路面

近年来继奥地利后，欧洲许多国家相继开展了“低噪音混凝土路面”的试验研究，并取得了理想的效果。目前我国尚未开展对低噪音混凝土路面的试验研究。文中重点介绍英国的低噪音混凝土路面施工工艺、路面结构和材料要求等试验情况。     

路面专题连载 二、路面力学参数和疲劳特性

一、路面的力学参数路面材料的泊松比μ和弹性模量 E 是路面力学计算的重要参数。在路面设计前必需对路面各层材料的μ和 E 值分别进行试验并加以确定。泊松比是材料受力后产生垂直于荷载方向的应变与轴向应变的比值,可写成:     

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。