[發(fā)明專利]一種新型調(diào)溫瀝青路面結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710196200.2
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106948234A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金嬌;林飛鵬;劉若華;鄭健龍;呂松濤
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: E01C7/26
• 分類號: E01C7/26;C04B26/26
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于道路工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型調(diào)溫瀝青路面結(jié)構(gòu)，可有效降低路面溫度，減輕路面高溫病害，達到緩解城市“熱島效應(yīng)”的效果。

背景技術(shù)

瀝青路面因具有表面平整無接縫、行車舒適、噪音小、養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)點被廣泛采用，我國現(xiàn)有13萬公里高速公路中，90％以上是瀝青路面。我國大部分地區(qū)夏季炎熱，氣溫可達到35℃以上，由于瀝青路面對太陽輻射的低反射率，路表溫度可達到70℃左右，一方面導(dǎo)致材料高溫失穩(wěn)使得路面出現(xiàn)一系列破壞，另一方面，還會影響道路周邊熱環(huán)境，加重城市“熱島效應(yīng)”。

目前，國內(nèi)外為應(yīng)對車轍破壞從改性瀝青、結(jié)構(gòu)設(shè)計出發(fā)提高瀝青及瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，但并不能從根本上解決車轍問題。近年來，出現(xiàn)一批新的設(shè)計理念，如反射型瀝青路面、導(dǎo)電瀝青混凝土、熱阻瀝青混合料、相變?yōu)r青混合料等，通過改性路面的熱學(xué)性質(zhì)以改變?yōu)r青溫度場，但路用性能、成本與耐久性是制約其發(fā)展的重要因素。如何利用新型路面材料，通過合理組合，開發(fā)出成本低廉、性能優(yōu)異的環(huán)境友好型瀝青路面結(jié)構(gòu)是需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，綜合使用導(dǎo)熱瀝青混合料與相變?yōu)r青混合料，提供一種新型調(diào)溫瀝青路面結(jié)構(gòu)，針對車轍常發(fā)生的中上面層位置，該路面結(jié)構(gòu)上面層通過將熱量導(dǎo)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，為防止中面層熱量蓄積，通過復(fù)合相變材料進行吸熱，調(diào)節(jié)瀝青路面整體溫度場，達到同時降低路面中上面層溫度的效果，不但可以減少夏季高溫破壞，還可以有效緩解城市“熱導(dǎo)效應(yīng)”，節(jié)約能源。

為實施上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種新型調(diào)溫瀝青路面結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括導(dǎo)熱瀝青上面層與吸熱瀝青中面層，所述瀝青上面層通過摻入碳纖維、石墨粉形成導(dǎo)熱瀝青結(jié)構(gòu)層，中面層通過摻入真空浸漬的聚乙二醇/膨脹珍珠巖復(fù)合材料形成的吸熱瀝青結(jié)構(gòu)層。

作為優(yōu)選，所述路面上面層為導(dǎo)熱瀝青混合料，其中炭纖維含量為瀝青混合料總質(zhì)量的0.2％，石墨粉摻量為瀝青體積分?jǐn)?shù)的12％～18％以替代礦粉。

作為優(yōu)選，所述路面上面層級配為公稱最大粒徑13mm的導(dǎo)熱瀝青混凝土層，在普通AC-13瀝青混合料的基礎(chǔ)配比上，其中摻入的石墨質(zhì)量每增加1g，瀝青含量增加0.5g。

作為優(yōu)選，所述上面層導(dǎo)熱瀝青混合料拌合順序為粗細(xì)集料用拌和機拌和90s后加入碳纖維再拌合90s，加入瀝青后拌合90s，最后加入石墨粉與礦粉，繼續(xù)拌和90s，制得導(dǎo)熱瀝青混合料。

作為優(yōu)選，所述瀝青混合料中面層為吸熱瀝青混合料，其中真空浸漬法制得的聚乙二醇/膨脹珍珠巖以替代半數(shù)0.15mm與0.3mm檔的細(xì)集料。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所采用的中面層級配為公稱最大粒徑13mm的吸熱瀝青混凝土層，在普通AC-13瀝青混合料的基礎(chǔ)配比上，直接將聚乙二醇/膨脹珍珠巖替代半數(shù)0.15mm與0.3mm檔的細(xì)集料。

作為優(yōu)選，本發(fā)明中面層所采用聚乙二醇/膨脹珍珠巖，由聚乙二醇與100目的膨脹珍珠巖混合，90℃水浴0.5h，抽真空1h，熱過濾24h后冷卻，磨細(xì)過篩制成。

作為優(yōu)選，所述中面層吸熱瀝青混合料拌合順序為粗細(xì)集料用拌和機拌和90s后加入復(fù)合相變材料再拌合90s，加入瀝青后拌合90s，最后加入礦粉，繼續(xù)拌和90s，制得吸熱瀝青混合料。

作為優(yōu)選，本發(fā)明調(diào)溫中上面層是在普通AC-13瀝青混合料的基礎(chǔ)配比上進行替代某檔集料所得，其普通瀝青混合料的質(zhì)量百分比為37～46％的粗集料(4.75mm～13.2mm)、43～51％的細(xì)集料(0.075mm～4.75mm)、5％～6％的礦粉以及4％～6％的70#基質(zhì)瀝青。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點是：

導(dǎo)熱瀝青結(jié)構(gòu)層將路面輻射導(dǎo)入瀝青中下面層，吸熱瀝青結(jié)構(gòu)層通過復(fù)合材料固—液相變進行吸熱，使得瀝青路面中上面層同時溫度降低，調(diào)節(jié)路面溫度場，在保證路用性能的同時減輕夏季高溫天氣瀝青路面車轍病害的產(chǎn)生和緩解城市熱島效應(yīng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的試件試驗箱體圖。

具體實施方式

以下所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不因此限定本發(fā)明的保護范圍，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

該新型調(diào)溫路面結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)熱瀝青上面層1與吸熱瀝青中面層2，所述瀝青上面層1通過摻入碳纖維、石墨粉形成導(dǎo)熱瀝青結(jié)構(gòu)層，中面層2通過摻入真空浸漬的聚乙二醇/膨脹珍珠巖復(fù)合材料形成的吸熱瀝青結(jié)構(gòu)層。

實施例1