[实用新型]相变降温沥青路面结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及道路建筑材料技术领域，特别涉及一种相变降温沥青路面结构。

背景技术

随着社会经济与公路交通运输事业的的迅速发展，沥青路面以其平整度高、行车舒适性好、噪音低等多种优点被广泛应用于公路、城市道路以及机场等交通设施的建设中。据统计，我国在建、重建或大中修的高速公路中90％以上采用了沥青路面。沥青作为一种典型的粘弹性材料，沥青路面性能易受荷载与温度的影响。我国大部分地区夏季炎热，气温往往超过35℃甚至达到40℃以上，由于沥青对太阳热的高吸收率使沥青路面表面温度高达60℃以上，极端天气情况下可到80℃以上，已超过道路沥青的软化点温度，且随着温度升高，变形量愈大，使沥青路面的高温稳定性受到严峻的考验，产生热稳性病害，严重影响沥青路面的使用性能及交通安全；同时，高温的沥青路面还释放出大量的沥青挥发物，影响人居环境，且蓄积了大量热量的沥青路面不断释放热量导致周围气温升高，加剧了城市热岛效应。若能采取某种措施降低沥青路面温度，则可有效地减轻由高温带来的负面影响。针对沥青路面车辙病害等问题，国内外学者开展了很多研究，提出了很多解决措施。目前广泛使用改性沥青、改善沥青混合料的组成结构等，在一定程度上起到了预防和缓解沥青路面高温病害的作用，但并未从根本上解决沥青路面的高温病害问题。

相变材料或称相变储热材料，是指在一定温度范围内，即相变温度范围内改变其相态(如从固态到液态或从液态到固态)，以潜热的形式吸收、贮存或释放大量热量而本身温度保持不变的材料。相变材料具有热能贮存和温度调节控制的特性，使其在许多领域具有应用价值，如太阳能利用、电力调峰、废热利用、跨季节储热和储冷、食物保鲜、建筑隔热保温、电子器件热保护、纺织服装、农业等。但相变材料在公路交通领域的应用尚处于探索研究阶段，其在沥青混凝土路面中的应用研究则刚刚开始。相变材料应用到沥青混凝土路面材料中，可形成温度自调控路面。当外界环境温度剧烈升高时，相变储热路面材料利用其相变过程将白天高温时的太阳能进行转化，减缓路面温度的变化，避免路面长时间处于高温状态，不但减少路面热稳性病害，降低周边环境温度。如能将相变材料应用到沥青路面中形成相变自调温路面，可有效避免热稳性病害的产生、延长道路使用寿命、减少道路的维修费用、提高交通安全；同时，可有效缓解热岛效应、节省能源、改善人居环境。

但是，若将相变材料直接用于混凝土沥青路面时，同样会收到沥青混凝土路面在承受车辆荷载时，仍会出现的层间推移、起皮拥包、纵横裂缝等剪切破坏，同时还会受到外界环境因素的影响，使路面结构体系的力学性能和使用性能发生较大的变化。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种相变降温沥青路面结构，该相变路面结构的刚度和强度不易受温度和雨水的影响，路面结构体系的力学性能和使用性能变化较小，可减缓路面温度的变化，避免路面长时间处于高温状态，不但减少路面热稳性病害，而且减少路面向环境散热，降低周边环境温度，有效避免热稳性病害的产生、延长道路使用寿命、减少道路的维修费用、提高交通安全；同时，可有效缓解热岛效应、节省能源、改善人居环境。

本实用新型的相变降温沥青路面结构，路面结构由上至下依次包括细粒式沥青混凝土面层、导热型沥青混凝土层、隔热层和基层，所述导热型沥青混凝土层内等间距铺设有镀锌钢管，所述镀锌钢管内封装有相变材料；

进一步，所述镀锌钢管为水平敷设于导热型沥青混凝土层内的U型结构或直线型结构；

进一步，所述导热型沥青混凝土层内设置有套接于镀锌钢管外表面的加强肋板，所述加强肋板沿镀锌钢管外表面等间距分布并与镀锌钢管整体形成格栅状结构；

进一步，所述镀锌钢管与路面结构表面的距离为2.5-5cm，相邻镀锌钢管的间距为28-32cm，所述镀锌钢管的内外直径分别为16-18mm和20-22mm；

进一步，所述细粒式沥青混凝土面层的弹性模量为3000-3200Mpa；

进一步，所述加强肋板为聚苯乙烯泡沫塑料板；

进一步，所述隔热层为陶粒沥青混凝土；

进一步，所述镀锌钢管与路面结构表面的距离为5cm，相邻镀锌钢管的间距为30cm，所述镀锌钢管的内外直径分别为18mm和20mm；

进一步，所述细粒式沥青混凝土面层的弹性模量为3000Mpa。