彩色反射式沥青路面涂层的路用性能

为提高沥青路面的高温稳定性,缓解城市热岛效应,研发了一种彩色反射式沥青路面涂层.首先确定了涂层各原材料用量及制备工艺,然后试验分析了不同颜色涂层的降温效果,最后测试了涂层对路面表面功能的影响,并提出改善措施.结果表明:当反射填料TiO_2与成膜基料的体积比为2.8%时,降温效果最优;从经济和降温效果的角度考虑,推荐红色、绿色以及黄色的填料与成膜基料的体积比分别为2.7%,2.6%和3.2%;为改善涂层的抗滑和耐磨耗性能,可在涂层中部铺撒撒布量为0.48~0.50 kg·m~(-2)的机制砂,并在涂料中加入其质量30%的轻质碳酸钙.     

沥青路面洒水降温影响及方案研究

针对城市热岛效应问题,路面洒水能有效且环保地降低道路温度,从而缓解城市热岛效应。为研究沥青路面洒水降温影响因素及方案,进行室内洒水试验,分析沥青路面在风速、单次洒水量等影响因素变化下的洒水降温效果。并采用Fluent有限元软件结合质交换准则建立沥青混凝土路面模型,分析辐射吸收率和空气湿度等影响因素。根据以上结果探究一天内路面不同情况的最佳洒水次数和洒水时间。结果表明:1)风速、单次洒水量和辐射吸收率均会影响路面洒水降温的幅度和持续时间;空气湿度会影响路面洒水降温的持续时间,但对降温幅度的影响甚微;2)Fluent有限元软件结合质交换准则一定程度上能模拟洒水蒸发降温的过程;3)路面在不同情况下洒水次数有所差异,多情况叠加时考虑最不利情况。     

沥青混合料降温收缩断裂特性

低温开裂一直是寒冷地区沥青路面的主要病害之一。利用研制的沥青混合料降温收缩断裂试验仪,在不同降温速率和初始温度下,进行了不同沥青及其用量、集料及其级配组成的改性沥青混合料的降温收缩断裂试验,以断裂强度、断裂温度、转折点温度和温度应力曲线斜率的绝对值为指标,对比分析了不同因素的影响。结果表明:改性沥青标号、沥青用量、矿料级配组成、降温速率和初始温度对沥青混合料降温收缩特性的影响较大;采用标号较高的改性沥青,沥青用量为马歇尔方法确定的最佳沥青用量,有利于提高沥青混合料抵抗降温收缩断裂的能力;骨架密实结构的沥青混合料的抗降温收缩断裂性能更好;在初始温度较高的快速降温下,沥青路面的开裂几率较大。     

高反射率涂层在空调建筑中的应用

将高反射涂层与常用的3种墙体材料组合成15种建筑墙体模型,采用能耗模拟软件DOE-2对该涂层的使用效果进行了分析.结果显示:高反射涂层对夏季非空调建筑的降温效果非常明显,而且热容量越大的建筑,降温效果越明显;在室内温度高于26℃条件下,涂层对通过墙体热流量的降低量非常显著;虽然冬季应用高反射涂层不利于建筑对太阳辐射热量的吸收,但是在计算条件下,这种影响相对较小.     

沥青混合料渗透性影响因素分析

为了研究不同因素对沥青混合料渗透性能的影响,通过测试AC-13和AC-20两种沥青混合料不同空隙率试件在不同温度、水压和轴压条件下的渗透系数,对比研究水压、温度、空隙率、轴压、最大公称粒径等因素对沥青混合料渗透性能的影响。试验结果表明,渗水量随着水压的增大而增大,但增加幅度呈逐渐减小的趋势;空隙率对沥青混合料材料渗透性能影响最大,空隙率越大,其渗透系数越大,间接验证了8%的空隙率是沥青路面透水性急剧增长的拐点;对于不同沥青混合料材料,最大公称粒径越大,其渗透系数越大;对于相同的沥青混合料,试验温度越高,加载的轴压越大,其渗透系数越大。故应严格控制沥青路面施工压实质量,注意多雨地区高温重载对沥青路面的不利影响。     

TOR橡胶沥青热氧水老化性能的灰关联分析

该文将灰关联分析用于研究热氧水老化过程中,水的参数对维他连接剂(TOR)橡胶沥青性能的影响.使用布氏粘度仪、动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪,对不同水的参数下,老化后的TOR橡胶沥青特性进行研究.结果表明:沥青老化后性能受水的pH值和氯盐质量分数影响;水的酸性越大,氯盐质量分数越高,TOR橡胶沥青老化程度越严重,热氧水老化后的TOR橡胶沥青的低温性能和对温度应力的消散能力越差;pH值的改变对老化后TOR橡胶沥青对温度应力的消散能力影响最大;氯盐质量分数变化对沥青的低温抗裂能力、高温稳定性能以及抗疲劳开裂能力有显著影响.     

盐分对储盐沥青混合料性能的影响

为了评价盐分对储盐沥青混合料性能的影响,采用等体积置换方法制备了不同矿粉置换比例的储盐沥青混合料试件;使用车辙试验、低温弯曲试验和水稳定性试验,对溶析前后储盐沥青混合料性能进行了测试,并结合电子扫描电镜微观形貌图片,分析了盐分对储盐沥青混合料性能的影响机理。研究结果表明:储盐填料的加入显著降低了沥青混合料的高温性能和水稳定性,对低温性能也有一定影响,置换比例越大,影响程度越高,且盐分溶析过程加剧了其影响;储盐填料的加入破坏了集料的碱性环境,影响到沥青胶浆的粘聚力,进而影响沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能,因此需要采取一定措施改善储盐沥青混合料中沥青与矿料的粘附性。     

基于多孔属性的环保型路用涂层性能

为降低路面温度、缓解沥青路面车辙病害的同时兼具净化汽车尾气功效以改善道路使用环境,优选多孔属性材料为功能材料,制备了具有降温和净化空气功效的WEPC(环保型多孔涂层)路用涂层,分析功能材料掺量对涂层基本性能的影响规律,借助室内外测温试验全面评价了不同涂刷量下WEPC涂层的降温效果。借助空气净化性能试验箱对WEPC路用涂层试件在升降温过程中的汽车尾气成分及含量进行了测试,全面评价不同温度下WEPC涂层的净化空气效果。通过表面构造深度和抗滑摆值试验、磨耗试验、车辙试验及耐久性试验等确定了WEPC涂层的路用性能,采用扫描电镜和红外光谱分析手段研究多孔属性的环保型路用涂层材料的微观结构。结果表明:功能材料掺量(质量分数,下同)为20%时WEPC涂层具有良好的基本性能;WEPC涂层具有良好的降低路面温度功效,涂刷量越大降温效果越显著,降温幅度最高可达10℃,综合WEPC涂层基本性能和降温效果,推荐最佳涂刷量为0.8kg/m~2;WEPC涂层在不同温度下均具有一定的净化空气功效,升温区间下的净化效果较好,其对PM2.5和PM10的净化率可达40%以上,CO_x、NO_x及SO_2的净化率在25%左右;WEPC涂层的抗滑、耐磨耗、高温稳定及耐久性等各项路用性能良好,且均满足相关规范要求;功能型材料能够稳定均匀地分散于涂层材料中,并使涂层材料中出现了一些新的官能团。     

基于WRELAX时延估计算法的沥青面层分层厚度检测

沥青面层不同材料层的探地雷达(GPR)反射信号相互叠加,会降低沥青面层厚度检测的精度.为此,文中利用WRELAX时延估计算法分析沥青路面的1 GHz空耦GPR反射信号,以提高沥青路面分层厚度检测精度,并通过仿真实验和现场检测进行了效果验证.研究结果表明:WRELAX时延估计算法通过强信号搜索并在迭代计算中逐步去除强信号,使微弱的重叠信号得以显现,从而可以提取出信号时延和幅度的参数信息;1 GHz雷达信号应用WRELAX时延估计算法处理后可以有效检测沥青面层分层厚度,而且估计误差波动相对较小,算法稳健性较好,总体效果优于2 GHz雷达信号;WRELAX时延估计算法的沥青面层分层厚度估计最大相对误差小于5%,满足沥青路面分层厚度检测和评价要求.     

干法脱硫灰替代矿粉对沥青路面性能影响研究

脱硫灰是新型一般工业固体废弃物,与天然矿粉在填充性能方面有很多相似之外.为研究脱硫灰在沥青路面中的应用,通过沥青混合料马歇尔稳定度试验、车辙试验,对比6组不同比例脱硫灰替代矿粉对沥青路面高温稳定性的影响,得出脱硫灰替代矿粉作沥青路面填料的可行性.     

沥青路面温度应力影响因素研究综述

综述了沥青路面温度应力影响因素的发展现状,总结了环境、路面结构以及材料因素对路面温度应力的影响规律,并对其敏感性进行定性分析总结.研究表明:与温度应力变化趋势正相关的因素有初始温度、降温速率、温差、路面宽度、面层模量、基层模量、面层&基层模量比值、基层&地基模量比值以及裂缝深度;与温度应力变化趋势负相关的因素有日平均温度、面层厚度、基层厚度与面层比热容;泊松比对温度应力的影响较小,可忽略不计.数种影响因素中,沥青路面温度应力对温差、降温速率、面层导热系数及路面开裂情况的敏感性较高.在此基础上,提出后续研究应对沥青路面温度应力进行多因素耦合分析,相关影响因素敏感性全面定性定量分析,考虑不同路面结构的区域特性,基于全寿命沥青路面概念进行全时程时效分析等,以更加准确地把握路面结构内部的应力状况,为路面设计及后续研究提供一定的参考价值.     

涂层颜填料色相、尺度与微观状态对热屏蔽效果的影响

从光反射、散射机理入手,研究隔热涂料中颜填料的尺度与微观状态对热反射率的影响.研究结果表明,空心玻璃微珠的加入使涂层表面颜填料粒子排布更加紧密,涂层表面折射率和反射率均增大;与颜填料粒径10 μm的涂层相比,粒径5μm的涂层中粒子排布紧密,粒子之间的距离低于1μm,反射率更大,隔热效果更明显.     

青藏公路沥青路面下活动层的热状态分析

在工程活动影响下,青藏公路沥青路面下活动层热状态与天然条件有着较大的差别,根据沥青路面和天然条件下活动层的热交换,活动层热交换都处于热积累过程,后者是由于气候变化的结果,同时,沥青路面下活动层的热交换远大于天然地面,在活动层中形成融化夹层。通过沥青路面下水热效应和水平热交换的分析,给出了影响沥青路面下活动层热状态的主要影响因素。     

填料对沥青胶浆路用性能的影响

采用流变学方法定量研究填料对沥青胶浆性能的影响,所用填料包括矿粉、水泥和纤维．结果表明：填料能够明显提高沥青胶浆的高温性能,但不同填料的影响程度不同;在相同掺量下,水泥优于矿粉,聚酯纤维优于玄武岩纤维．通过沥青混合料的马歇尔稳定度试验与CPN车辙试验证实了以上结论的正确性．另外,在沥青胶浆中掺入填料还可以明显提高胶浆的抗疲劳因子,所以,采用科学的方法确定填料的最佳掺量是平衡沥青胶浆高温性能与抗疲劳性能的一种手段．     

6种城市下垫面热环境效应对比研究

选择6种具有代表性的城市下垫面(沥青路面、水泥路面、荷兰砖地面、草地、嵌草砖地面、大理石地面)作为观测对象,基于热红外成像技术对其地表温度特征进行观测,系统分析不同城市下垫面地表温度的日变化以及季节变化特征,并利用不同下垫面温度的时间标准差、空间标准差及时空数据标准差定量揭示城市不同下垫面地表温度的时空变化特征,对比研究不同下垫面的热环境效应,结果如下。1)不同下垫面地表温度的日变化一般呈先上升后下降的单峰形态,草地地表温度在不同季节的日变化波动差异较大。沥青的地表温度在全年均为最高,对热环境的影响较大;嵌草砖和大理石在全年的温度均较低,对热环境具有较好的缓解作用,且缓解作用在夏季最显著。2)不同下垫面地表日均温度全年均高于大气温度,表明城市下垫面对大气在一年中都有加热作用。3)气温、太阳辐射以及空气相对湿度对下垫面地表温度的影响均较为显著;气温和太阳辐射与下垫面地表温度之间呈正相关关系,对下垫面以增温作用为主;空气相对湿度与下垫面地表温度之间呈负相关关系,对下垫面增温起抑制作用。4)嵌草砖的热环境稳定性较草地和大理石要好;沥青路面的温度变化特征最能代表本研究观测区域下垫面地表温度的时空变化特征。研究结果对了解城市不同下垫面热环境具有一定参考意义,可为缓解城市热环境提供科学依据。     

北京市不同下垫面类型对热岛效应及人体舒适度的影响

下垫面的热惯量差异是产生城市热岛效应的直接原因,不同下垫面对热岛的影响也不相同,而热岛效应的存在对人类舒适程度及健康均产生影响.本文主要研究不同下垫面类型对北京市热岛效应的影响,以及基于热岛效应并综合温度、气压、湿度等方面对人体舒适度进行评价.通过对小尺度范围内五类单一性质下垫面对地表温度变化影响以及一定区域内复合类型下垫面对人体舒适度影响进行研究,实验表明:水体、林地、草地、裸地等下垫面对热岛效应有缓解作用,一定程度上提高了人体舒适度.水泥地面、建筑区等硬化下垫面对热岛效应起到加剧作用,降低了人体舒适度.     

考虑温度非均匀性的沥青路面温度应力分析

为了合理评价温度对沥青路面结构的影响,考虑沥青路面温度沿深度方向的非均匀性分布和温度对沥青混凝土模量的影响,利用有限元法计算分析了不同面层初始裂缝深度和不同气温下的路面结构温度应力与应力强度因子变化情况。结果表明:面层表面开裂后,裂缝处的温度应力显著减小,面层底面的温度应力有所增大;裂缝初始深度越大,日平均温度越低,温差越大,面层底面的温度应力越大,裂缝处的应力强度因子也越大。在青藏公路沿线平均气温低、日温差大的条件下,一旦面层表面开裂,沥青路面结构将产生较大温度应力,导致裂缝快速向下扩展。     

水泥路面加铺改造技术研究

防治反射裂缝,使现有道路能够继续承担未来的交通荷载是旧混凝土路面加铺沥青混凝土需要解决的主要问题.橡胶沥青应力吸收层具有吸收应力、减少反射裂缝、防水、粘接力强等优点.通过工程实例,对沥青加铺层反射裂缝产生机理、加铺层设计方法以及基于应力吸收层的沥青加铺层结构及材料等作一些探讨;重点论述橡胶沥青应力吸收层的作用机理和相关的施工工艺.     

微观指标对沥青热稳定性能的影响

沥青在存储、运输、拌和、施工及长期使用过程中,会发生挥发、氧化、聚合以及沥青内部结构产生变化等反应,影响沥青的性能和沥青混合料路面的使用性能及寿命。采用GPC（凝胶过滤色谱）分析、NMR（磁共振波谱）分析和XRD（X射线衍射）分析的试验方法,对3种石油沥青老化前后试样进行了研究分析。结果表明：沥青的热稳定性能可以通过沥青中的相对分子质量分布状况、取代甲基或亚甲基的相对含量、同一区域内的主要共掁峰的位置和相对强度、DSC曲线的吸热峰、饱和烃含量及其结晶度得到较为明显的体现。