【摘 要】
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当代交通行业快速发展,对沥青路面的各项使用要求也日渐提高。冬季低温条件下,沥青路面容易出现开裂、结冰等病害,影响其安全性和舒适性。因此,通过制备不同种类相变微胶囊,并掺入沥青中,进行相关性能研究,以达到缓解低温病害和调控路面温度的目的,拓展相变材料在沥青路面中的应用。本文分别以十四烷-月桂酸、十四烷-癸酸和十四烷-肉豆蔻酸复合作为石蜡-脂肪酸类二元相变芯材,以十四烷-十二烷和十四烷-十六烷复合作为
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当代交通行业快速发展,对沥青路面的各项使用要求也日渐提高。冬季低温条件下,沥青路面容易出现开裂、结冰等病害,影响其安全性和舒适性。因此,通过制备不同种类相变微胶囊,并掺入沥青中,进行相关性能研究,以达到缓解低温病害和调控路面温度的目的,拓展相变材料在沥青路面中的应用。本文分别以十四烷-月桂酸、十四烷-癸酸和十四烷-肉豆蔻酸复合作为石蜡-脂肪酸类二元相变芯材,以十四烷-十二烷和十四烷-十六烷复合作为石蜡-石蜡类二元相变芯材,选用同一种脲素改性三聚氰胺甲醛树脂为壁材,对石蜡-脂肪酸类复合芯材和石蜡-石蜡类复合芯材进行包覆,制备相变微胶囊。首先,通过DSC、TG、SEM、超景深显微镜、红外光谱和力学强度测试等手段对两类相变微胶囊的热物性、热稳定性、微观形貌、化学成分、力学强度等性能进行研究,并根据性能分析分别从两类微胶囊中优选出一种。然后,将优选出的两种微胶囊分别以3%、5%、7%和9%的掺量掺入到基质沥青中,制备两种相变调温沥青,并对两种沥青的基础路用性能、布氏粘度、红外光谱、潜热特性、调温性能和流变特性进行测试,主要得出以下结论:1)三种石蜡-脂肪酸类相变微胶囊和两种石蜡-石蜡类相变微胶囊均表现出一定的焓值,且热稳定性良好,成品微胶囊基本具有球形颗粒结构,力学强度保有率满足需求;2)相比于基质沥青,两种相变调温沥青均有一定的相变焓值,具备储热和释放热量的能力;3)微胶囊可以提高沥青柔韧性和温度敏感性,改善沥青的低温抗裂性能并提升对温度变化的适应性,但是对高温抗变形能力有一定的限制作用;4)根据调温试验结果,低温条件下两种相变调温沥青对温度具有一定的调节作用,可以减缓沥青降温速率,相同掺量下十四烷-月桂酸微胶囊相变调温沥青调温效果表现更优;5)微胶囊掺入导致沥青弹性恢复能力变弱,均相性变差且应力敏感性增强,高温流变性能产生影响,十四烷-十二烷微胶囊相变调温沥青受影响程度更大;6)弯曲梁流变试验中,随微胶囊掺入,相变调温沥青中粘性成分占比增大,应力松弛能力提高;7)十四烷-月桂酸微胶囊掺入沥青混合料中具有一定的调温能力,且掺量越多,调温效果越显著。
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