【摘 要】
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交通运输效率及路面功能性是保证经济与社会的快速发展的重要前提。寒区道路在冬季受低温环境影响,路面易产生结冰及开裂问题。通过将相变材料掺入沥青并进一步制备相变沥青混合料,可缓解路面低温病害,对保证当地行车畅通及人民生命财产安全具有重大意义。本文以十四烷和正辛酸复合相变材料作为芯材,掺Ti O2纳米粒子的PVA改性三聚氰胺甲醛树脂作为复合壁材,采用原位聚合法制备相变微胶囊T-OAPCMs。首先,通过热
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交通运输效率及路面功能性是保证经济与社会的快速发展的重要前提。寒区道路在冬季受低温环境影响,路面易产生结冰及开裂问题。通过将相变材料掺入沥青并进一步制备相变沥青混合料,可缓解路面低温病害,对保证当地行车畅通及人民生命财产安全具有重大意义。本文以十四烷和正辛酸复合相变材料作为芯材,掺Ti O2纳米粒子的PVA改性三聚氰胺甲醛树脂作为复合壁材,采用原位聚合法制备相变微胶囊T-OAPCMs。首先,通过热性能试验、红外光谱试验、扫描电镜试验和力学强度试验对T-OAPCMs的相变焓、微观结构、表观形貌和力学强度进行研究,然后将成品T-OAPCMs以4%、7%、10%和13%的掺量分别掺加到基质沥青与SBS改性沥青中,制备相变沥青和相变改性沥青,并对其常规路用性能、流变性能、调温性能进行测试;对相变沥青混合料路用性能进行分析验证。主要结论有:1)相比于单体相变材料,T-OAPCMs相变温度范围广,相变焓大,具有良好的热稳定性、化学稳定性,具有规则的球形颗粒结构,力学强度得到提升;2)从延度和低温弯曲试验得出,T-OAPCMs可以有效改善沥青结合料的低温延展性和混合料的低温抗裂性能;3)从弯曲梁流变试验得出,T-OAPCMs可以降低沥青脆性,改善其低温柔韧性,提升沥青在低温环境下的适应能力;4)从自主设计的调温试验得出,T-OAPCMs可使沥青具备一定的调温能力,减缓在低温环境下的降温速率;5)从疲劳因子和温度敏感性分析得出,T-OAPCMs可改善沥青结合料的抗疲劳性能,有效降低其温度敏感性并提升在自然变温环境下的适应能力;6)从针入度、软化点和车辙试验得出,T-OAPCMs会对沥青结合料和沥青混合料的高温性能产生影响;7)从动态剪切流变试验得出,T-OAPCMs会影响沥青的高温流变性能,加剧沥青的非均相性,增大沥青应力敏感性;8)从布氏粘度得出,T-OAPCMs会降低沥青本身的粘滞性,进一步通过浸水马歇尔试验得出T-OAPCMs会导致沥青对集料的粘附性产生变化,即降低沥青混合料的水稳定性。
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