瀝青混合料的熱物理特性研究.pdf

1、瀝青混合料是一種粘彈性材料，其材料強(qiáng)度和特性隨溫度的改變而變化，從而造成路面結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力也會(huì)隨溫度而變化。在不同的溫度條件下，瀝青路面將產(chǎn)生不同的損壞形式，如高溫導(dǎo)致瀝青面層車轍，低溫導(dǎo)致路面縮裂等。傳統(tǒng)的解決方法是“被動(dòng)”提高路面強(qiáng)度，以抵抗溫度等因素帶來的損害，如果可以控制路面溫度，使路面溫度遠(yuǎn)離高溫區(qū)和低溫區(qū)，就可以大大提高瀝青路面性能與壽命，以及減少城市“熱島效應(yīng)”。本文以瀝青混合料熱物理特性為研究出發(fā)點(diǎn)，主要對(duì)以下四方面

2、內(nèi)容進(jìn)行了研究：首先，應(yīng)用導(dǎo)熱系數(shù)推算公式從理論角度分析了改變骨料熱物性對(duì)瀝青混合料導(dǎo)熱系數(shù)的影響。采用Williamson推算公式和傳熱學(xué)的分散相與連續(xù)相的導(dǎo)熱系數(shù)推算公式，結(jié)果表明骨料的導(dǎo)熱系數(shù)與瀝青混合料呈線性關(guān)系，改變骨料熱物性能有效改變?yōu)r青混合料的熱物性。其次，應(yīng)用路面溫度場(chǎng)模型從理論角度分析了改變?yōu)r青混合料熱物性可以有效改變?yōu)r青路面溫度場(chǎng)分布。對(duì)影響瀝青路面溫度因素進(jìn)行分析，提出人為改變路面結(jié)構(gòu)溫度必須通過改變路面材料熱物性

3、。依據(jù)理論傳熱模型和兩個(gè)理論溫度場(chǎng)模型，計(jì)算分析得到導(dǎo)熱系數(shù)與路面溫度結(jié)構(gòu)溫度成類似二次拋物線形式，提出改變?yōu)r青混合料熱物性可以改變?yōu)r青路面溫度場(chǎng)分布。再次，建構(gòu)瀝青混合料的熱物性測(cè)試平臺(tái)，提出實(shí)驗(yàn)平臺(tái)要求以及控制條件。采用非穩(wěn)態(tài)常功率熱源法測(cè)量混合料的導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)，通過密度測(cè)量，進(jìn)而得到各類混合料的比熱容。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改變骨料熱物性可以改變?yōu)r青混合料的熱物性。最后，進(jìn)行室外模擬試驗(yàn)，驗(yàn)證熱物參數(shù)不同的材料可以改變路面結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)分