沥青路面多层结构涂层的降温性能研究

传统的沥青路面吸热、储热能力强,容易造成沥青路面车辙问题和加剧城市热岛效应的发展,沥青热反射涂层的运用可以有效解决此问题。目前路用热反射涂层的研究大多集中在材料的组成优化上,对涂层结构的研究较少,受单层结构涂层的限制,沥青热反射涂层降温性能发展面临着持续的挑战。针对此问题,本文提出了一种由反射涂层、辐射涂层和隔热涂层组成的三层结构降温涂层,用于沥青路面上可有效降低路面温度。通过室内降温实验研究了多层结构降温涂层中组成材料的最佳掺量和各层涂层的最佳用量,并研究了多层降温涂层的结构组合形式。实验表明,钛白粉、中空玻璃微珠和远红外陶瓷粉的最佳掺量分别为15 %、20 %和15 %;反射涂层、辐射涂层和隔热涂层的最佳用量分别为0.6 kg?m-2、0.3 kg?m-2和0.3 kg?m-2;着色颜料的加入会降低涂层的降温效果;将三种降温填料加入到不同的结构层中,涂层降温性能得到增强,在反射涂层下增添辐射层增加涂层降温达3.70 °C,在反射涂层下增添隔热层可以增加涂层内部降温达1.10 °C,其中,三层结构降温涂层以反射层作为表面层、辐射层作为中间层、隔热层作为底层的组合形式降温效果最佳,表面和内部降温幅度可达10.45 °C和9.22 °C。与单层热反射涂层相比,多层结构降温涂层降温效果更佳,能更有效降低沥青路面温度。     

改性多孔沥青混合料水稳定性与损伤规律

为了提高季冻区多孔沥青路面的使用质量、减轻路面冻融损伤,采用玻璃纤维、硅藻土与沥青路面旧料以改善多孔沥青混合料性能。分析不同材料掺量的多孔沥青混合料在冻融循环下的抗压强度、空隙率及应变变化,并考虑不同材料与不同材料掺量对多孔沥青混合料水稳定性的影响;基于损伤力学理论以抗压强度为指标表示强度率,研究改性多孔沥青混合料的冻融损伤演化规律;基于CT无损检测与数字图像处理技术,分析玻璃纤维多孔沥青混合料冻融前后空隙数量与空隙面积的变化规律。结果表明：混合料抗压强度随冻融循环次数的增加而降低,而空隙率与应变呈上升趋势;具有玻璃纤维掺量0.7%、沥青路面旧料掺量15%、硅藻土掺量25%和掺量15%沥青路面旧料及20%硅藻土的4种多孔沥青混合料水稳定性能最好,其中玻璃纤维的改性效果最佳;掺入玻璃纤维、15%掺量硅藻土与15%掺量沥青路面旧料能减轻多孔沥青混合料的冻融损伤,但硅藻土再生多孔沥青混合料损伤程度均较大,损伤前期强度较高,更适用于短时冻土区;与硅藻土再生多孔沥青混合料相比,玻璃纤维多孔沥青混合料、再生多孔沥青混合料与硅藻土多孔沥青混合料经历了长时间的快速损伤期、短时间的损伤稳定期与损伤发展期;玻璃纤维掺量较低的试样空隙数量增加,平均单个空隙面积减小,而掺量较高的试样表现相反。