導(dǎo)熱瀝青混凝土及其性能研究.pdf

1、黑色瀝青路面具有很強(qiáng)的吸收太陽能的能力，猶如巨大的太陽能吸收面板，如果將瀝青路面收集的太陽能利用起來的話，不僅能夠用于路面的融雪化冰，還能給建筑物供暖供冷，從而減少傳統(tǒng)能源在建筑能耗中的使用，大大緩解我國能源緊張并減少CO2等廢氣的排放。因此，近年來利用瀝青路面吸收太陽能成為了一項(xiàng)新型的能源利用技術(shù)。在我國的氣候條件下，該技術(shù)能夠提供多少能量以及如何提高該系統(tǒng)的集熱效率便成為了大家關(guān)心的問題。增大路面材料導(dǎo)熱系數(shù)，能夠降低路表輻射熱損失

2、、加快熱量的傳遞，從而有利于提高瀝青路面太陽能的集熱效率。本文從提高集熱效率的角度出發(fā)，通過摻加多種高導(dǎo)熱填料，制備出導(dǎo)熱瀝青混凝土集熱面層，并建立有限元模型，用于預(yù)測導(dǎo)熱瀝青路面的溫度場分布，為評價(jià)導(dǎo)熱瀝青路面可利用太陽能潛能奠定了基礎(chǔ)。 本文首先研究了導(dǎo)熱相填料對瀝青膠漿流變性能的影響，結(jié)果表明合適摻量的石墨造成瀝青膠漿針入度下降、軟化點(diǎn)升高、粘度增大、溫度敏感性下降；并能夠增大瀝青膠漿的復(fù)合剪切模量，降低其相位角。

3、 第二，采用瞬態(tài)平板熱源技術(shù)測量了瀝青混凝土的熱學(xué)參數(shù)，研究了不同導(dǎo)熱相填料摻量對瀝青混凝土熱學(xué)參數(shù)的影響，結(jié)果表明石墨能夠大大改善瀝青混凝土的導(dǎo)熱性能，但碳纖維對導(dǎo)熱性能沒有進(jìn)一步的改善效果。 第三，利用有限元方法，建立了一個(gè)瞬態(tài)、二維模型，用以預(yù)測路面溫度場的分布，結(jié)果表明：摻入石墨后，導(dǎo)熱瀝青路面的變溫速率增大，溫度梯度減小，路面內(nèi)10cm處的溫度比普通路面可升高3.4℃。 第四，研究了導(dǎo)熱相填料對瀝青混凝土動態(tài)模

4、量以及路用性能的影響，結(jié)果表明：在較低的溫度下，動態(tài)模量隨石墨摻量的增加而增大，相位角隨石墨摻量的增加而減?。粨饺胧?，導(dǎo)熱瀝青混凝土的強(qiáng)度大大下降，但碳纖維能起到明顯的增強(qiáng)效果；石墨和碳纖維能夠大幅提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性；在間接拉伸的應(yīng)力模式下，摻入石墨的導(dǎo)熱瀝青混凝土具有更好的耐疲勞性能，且摻入碳纖維后，疲勞性能有進(jìn)一步的改善效果。 最后，本文認(rèn)為：對于導(dǎo)熱瀝青路面太陽能集熱面層來說，宜同時(shí)采用石墨與碳纖維作為導(dǎo)熱相填