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。     

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。     

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。     

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。     

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"。     

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。     

太阳热反射涂层在沥青路面中的应用

在沥青路面中采用太阳热反射涂层可有效降低路面温度,减少高温车辙病害,并有助于缓解热岛效应。通过介绍热反射涂层材料的发展历史、热反射涂层材料在沥青路面中的应用以及热反射材料的工作原理和组成,提出热反射材料在路面使用中所面临的问题及发展建议。     

高反射保水阻热多孔水泥路面的力学及降温特性

为了维持路面的高温稳定性,缓解城市热岛效应,以保水、阻热和光反射等技术为基础,通过理论分析、室内试验等手段,研发出一种新型的高反射保水阻热多孔水泥路面,并对其抗压强度、抗折强度和降温效果进行测试。结果表明:高反射保水阻热水泥混凝土的28、90 d抗压强度可以达到30.4 MPa和42.1 MPa,28、90 d抗折强度分别为4.6 MPa和6.1 MPa;与SMA沥青混合料、普通水泥混凝土、保水水泥混凝土相比,保水阻热水泥混凝土的路表最高温度分别降低11.4℃、5.5℃和4.1℃,路面内部最高温度分别降低10.3℃、6.1℃和4.6℃,具有良好的降温效果。     

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。     

改善城市热岛效应的道路铺装新技术

介绍了保水性铺装和遮热性铺装两种新型道路铺装技术,这两种铺装通过降低路面温度来改善城市热岛效应;分析了两种铺装的降温原理、降温材料的特点及降温效果;提出了两种铺装技术存在的问题及发展建议。     

热管对沥青混凝土温度场调节的室内模拟

沥青混凝土在太阳光的照射下温度迅速上升,影响路面的高温稳定性。通过室内试验,采用红外光模拟太阳光照射,利用热管良好的传热特性,可将沥青混凝土内部的热量快速转移,有效降低路面内的升温速率。埋有热管的沥青混凝土试块内部升温速度小于未埋热管试块,且越接近热管热端的部位升温越慢,并增大路面降温过程中的降温速率;埋有热管试块的降温速度明显大于未埋热管试块,90 min时间内埋管试块的降温幅度约高出10℃,从而提高路面的热稳定性。     

复合式防水黏结应力吸收层性能试验研究

该文针对沥青路面抗反射裂缝问题,基于土工布+碎石沥青封层的复合式应力吸收层研究了裂缝预防结构与材料。采用DSC差示扫描量热、TG热重分析、热冲击等试验方法评价了聚丙烯土工布的材料性能,同时采用德州罩面仪试验方法(Overlay Test)对比研究了橡胶沥青应力吸收层SAMI-AR和复合式应力吸收层等不同结构对反射裂缝的抗疲劳性能。结果显示:聚丙烯土工布熔点约为166℃,玻璃化转变温度为-20^-10℃,热分解温度约为400℃,在180℃热冲击条件下仍保持良好的强度和变形能力,具有较高的热稳定性;采用复合式应力吸收层相比不采取任何措施的方案可提高铺装结构低温抗反射裂缝能力5倍以上,在变形幅值2 mm、常温20℃条件下的抗反射能力略好于橡胶沥青应力吸收层SAMI-AR.     

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。     

遮热沥青路面施工技术及其路用性能

为了缓解城市热岛效应,降低沥青路面温度,铺筑了遮热路面,并对其表面特性以及冬夏温度变化情况进行检测。结果表明:遮热路面具有与普通沥青相似的抗滑性能,同时其抗剥落性远远小于规范规定值;遮热性路面铺装技术可使路面表面温度降低大约16℃,有效减少车辙,并使车辙深度减少约一半,且温度上升的幅度要远小于密级配沥青路面。     

高温季节桥面沥青铺装层温度场预估

为了准确预估高温情况下桥面沥青铺装层内的温度分布状况,建立了基于热传导学的桥面铺装层有限元模型.对沥青路面不同深度下温度分布情况进行预估,并对相同气温变化下路面桥面温度场差异性进行研究.研究结果表明:桥面沥青铺装层温度分布状况与大气温度、太阳辐射变化有关,铺装层内温度最大值随深度不同分别出现在下午16:00～18:00,此时桥面铺装层温度大于路面温度2℃左右,最低温度出现在上午8:00,此时桥面铺装层温度小于路面温度3℃左右.     

新型耐久彩色涂层铺装技术研究

近年来,彩色路面在国内的应用越来越多,其中以彩色涂层和薄层应用为主,但在应用过程中显现出诸多问题,使得彩色路面的耐久性不足。主要原因就是原材料,特别是胶结料的性能上存在一些缺陷。该文主要介绍了一种新型耐久彩色涂层的材料试验性能及其施工工艺,为彩色涂层铺装提供了一种新材料、新技术,大大提高了彩色涂层铺装的耐久性。     

浇注式沥青施工期钢桥面板温度场研究与监测技术

为确定浇注式沥青铺装施工对钢桁梁正交异性钢桥面板受力状态的影响,以杨泗港长江大桥为背景,采用自主搭建的物联云平台实时监测,并结合节段有限元分析方法,对铺装施工期桥面板温度场特征进行研究。在数值分析的基础上,确定测点位置,实测得到铺装施工期正交异性桥面板横隔板和U肋等的竖、横向温度传递规律及应力分布特性。结果表明:测点处温度达到最大值的时间平均滞后于摊铺时间(时滞)约30 min,温度沿横隔板竖向呈梯度分布,且升温快降温慢;铺装温度影响时长约6 h,铺装温度在横隔板竖向影响范围从其顶部向下约60 cm;沥青温度242℃时,摊铺后的桥面板底面升温最大值为98.1℃(均值约93.3℃),铺装温度影响下的横隔板横桥向拉、压应力分界线距离横隔板顶部约30 cm,应力最大值约113 MPa。     

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。     

港珠澳大桥沉管隧道沥青路面结构设计与实施

沉管隧道预制管段拼装结构易引发路面反射裂缝,海底隧道封闭、潮湿的施工环境条件易导致基面潮湿、施工困难、路面湿滑等问题。为解决上述技术难题,通过对路面使用环境气候、交通等条件的综合分析,借鉴类似工程实践经验,提出3 cm温拌改性沥青AC10铺装调平层+6 cm温拌改性沥青SMA16铺装下层+4 cm温拌阻燃改性沥青SMA13铺装上层的铺装方案,并制定沉管隧道管节接头、节段接头及路缘等区域的细化处治方案。从隧道路面设计验算及实施检测结果来看,沉管隧道路面结构设计方案与细部方案是科学、合理、可行的,可以为今后类似工程建设提供借鉴。