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沥青路面材料吸放热测试方法及吸放热特性研究
作 者: 郭艳明
导 师: 李炜光
学 校: 长安大学
专 业: 材料学
关键词: 沥青路面 热平衡 表面特性 结构组合 降温效果
分类号: U414
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
由于沥青路面能持续储存太阳辐射热,使沥青路面长时间处于高温状态,在外部荷载的作用下就很容易产生流动变形,既影响行车安全,同时加速了路面的破坏。不仅如此,还加剧了城市的“环岛效应”。鉴于此开展沥青路面降温措施研究,降低路面温度对沥青路面的影响,缓解沥青路面的“热岛效应”。本研究提出了改变路面表面特性、改变路面结构形式等降温技术,并对其降温效果进行评价。首先,针对沥青路面所处的光热环境,从路面受热因素出发,建立了沥青路面的热平衡方程,通过显著水平分析,确定了室内模拟主要因素。提出改变路表面特性,即通过增大路面辐射、蒸发潜热、路面与路基的交换热,以降低沥青路表面的热平衡温度,减少路面热储量。其次,根据沥青路面辐射理论和影响因素显著分析,开发了室内模拟环境温度测试装置,在此基础上,制订了室内模拟试验方案及试验方法。模拟了现场五种典型沥青混合料和五种结构组合方式,对其在模拟条件下的吸放热规律进行了分析,结果显示OGFC-13试件上表面的升温幅度介于0.2-1.5℃,降温幅度介于0.9-2.4℃;底部温度的升温幅度介于0-4.4℃,降温幅度介于1.7-6.4℃。在同一种条件下,结构2cm、5cm处,沥青组合高于水泥组合2.2-10℃、1.5-2.8℃。最后,采用了反光性材料、隔热材料、结构组合形式,并其对降温效果进行了对比分析,结果显示,表面处理方案中,反光性涂抹涂料降温最好,其次为采用浅色石料莫来石最佳,掺配浅色石料的沥青混合料方案中,掺配陶瓷方案优于掺配莫兰石方案;由于OGFC路面结构组合能够把热量散发出去,使其具有低储热量、低路面辐射特性,使用效果最佳。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-9 第一章 绪论 9-15 1.1 项目概述 9-11 1.2 国内外现状 11-13 1.3 主要研究内容 13-15 第二章 技术路线及试验方案 15-18 2.1 技术路线 15 2.2 试验方案 15-18 第三章 沥青路面热平衡及降温技术机理分析 18-43 3.1 基本原理 18-23 3.1.1 热传导 18 3.1.2 热对流 18-20 3.1.3 热辐射 20-22 3.1.4 热平衡 22-23 3.2 沥青路表面热平衡及热平衡温度分析 23-40 3.2.1 环境因素对沥青路面的影响 23-24 3.2.2 沥青路表面的热平衡 24-27 3.2.3 实际沥青路表面热平衡分析 27 3.2.4 沥青路表面热平衡温度分析 27-40 3.2.4.1 主要影响因素显著水平分析 27-34 3.2.4.2 各个主要因素对沥青路表面平衡温度的影响 34-40 3.3 降温技术机理分析 40-42 3.3.1 提高路面材料反射率降温机理 40-41 3.3.2 结构组合降温机理 41-42 3.4 本章小结 42-43 第四章 沥青路面材料吸放热测试装置及室内试验方法研究 43-49 4.1 设计原理 43 4.2 试验仪器介绍 43-45 4.3 模拟参数确定 45 4.4 室内试验方法研究 45-49 4.4.1 测试方式 45 4.4.2 准备工作 45-46 4.4.3 试验步骤 46-49 第五章 反光、隔热材料降温效果的测试研究 49-71 5.1 室内标准试验研究 49-61 5.1.1 试验材料 49-51 5.1.2 试件制备 51 5.1.3 室内测试及结果分析 51-59 5.1.4 室外试验测试 59-61 5.2 反光、隔热材料降温效果的测试 61-69 5.2.1 涂抹反光材料 62-64 5.2.2 表面浅色石料处治 64-65 5.2.3 外掺隔热材料 65-67 5.2.4 室外试验测试 67-69 5.3 本章小结 69-71 第六章 结构组合降温效果的测试研究 71-89 6.1 室内组合测试 71-79 6.1.1 组合测试方式一 71-75 6.1.2 组合测试方式二 75-79 6.2 室内降温测试 79-85 6.3 室外试验测试 85-87 6.4 本章小结 87-89 第七章 结论 89-91 参考文献 91-93 致谢 93-94 攻读学位期间取得的研究成果 94
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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 道路建筑材料
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