[发明专利]一种具有传热方向性的沥青路面及其热导效应测试方法

说明书

本发明公开了一种具有传热方向性的沥青路面及其热导效应测试方法，所述路面包括3层，且自上而下结构层比热容逐渐增大；所述路面的上面层为普通沥青混合料，中面层为添加相变颗粒的沥青混合料，下面层为聚氨酯混合料。本发明通过路面各结构层所用材料比热容的梯度，实现了路面内热量从上至下的传递，有助于降低路面温度，减缓路面高温引起车辙等永久变形；本发明所述方法能够同步测量并分析照射到路表的太阳辐射强度、从路表反射出去的辐射强度、路面内部温度、近路面温度等；本发明的复合试件成型模具、保温夹具和热导效应的测试方法，具有制作方便、操作简便的优势，能够对路面混合料热导效应进行综合、全面的评价。

技术领域

本发明属于工程技术领域，涉及一种功能性沥青路面，具体为一种具有传热方向性的沥青路面及其热导效应测试方法。

背景技术

随着城市规模的不断扩大和基础设施建设的快速发展，城市热导效应已成为危害人体健康，影响人们正常生活和工作的重要因素。一般认为，城市高楼密度大、空气流通慢、排放热量多、铺装道路广等是造成城市热导效应的主要原因。其中城市铺装的水泥路面和沥青路面等被认为是城市热导的首要原因，一方面由于人工铺装道路不透水，导致城市地表含水量小，难以通过水分蒸发形式降低城市温度，另一方面城市道路沥青路面吸收了大量的太阳辐射，而辐射的反射量较小，从而引起很高的路表温度。可见，从城市道路角度来看，雨水的不可渗透和太阳辐射的低反射率是造成城市热导的本质原因。

近年来，针对城市道路中雨水不可渗透的问题，我国在“海绵城市”建设中倡导铺设渗水路面、排水路面，期望雨水能够通过道路渗透到城市地表以下的土壤中或补充城市地下水，在高温季节通过水分的蒸发间接缓解城市热导效应。针对路面吸收太阳辐射多、反射太阳辐射少的问题，道路研究人员在一些路段尝试采用了浅色的太阳热反射涂层，有效地降低了路表温度，但这类涂刷在路表的涂层，往往因其与路面之间的粘结性不足，在涂刷之后不久就出现了各种类型的破坏。除了路表涂层之外，研究人员还从理论上提出了一些新的路面结构形式或传热方式，比如在路面结构层采用导热系数“上小下大”的材料，即上、下面层采用添加漂珠、石墨粉的沥青混合料，使导热系数在路面厚度上具有梯度，当路表吸收太阳辐射后能快速的向下导出热量；再比如通过在路面结构内埋设钢棒，通过钢材快速导热的特性，调节路面结构内部温度。但是，受制于石墨粉成本高、钢棒对路面结构受力影响不明确和施工的难度，这些措施都没有得到应用。因此，除了排水和渗水路面之外，目前还没有一种成熟的路面结构能有效缓解热导效应。

在路面热导效应的测试方面，目前主要采用红外温度计直接测试路表温度，通过对比不同形式路面的表面温度，说明降低热导效应的效果。而热导效应的核心内容：照射到路表的太阳辐射强度、从路表反射出去的辐射强度、路面内部温度、近路面温度等都没有采用合适的方法加以同步测试与分析。

发明内容

解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种能够缓解上层路面的温度，即降低路表温度和热导效应的路面结构；另外，获得一种能够同步测量并分析照射到路表的太阳辐射强度、从路表反射出去的辐射强度、路面内部温度、近路面温度等的方法，本发明提供了一种具有传热方向性的沥青路面及其热导效应测试方法。

技术方案：一种具有传热方向性的沥青路面，所述路面包括3层，且自上而下结构层比热容逐渐增大；所述路面的上面层为普通沥青混合料，中面层为添加相变颗粒的沥青混合料，下面层为聚氨酯混合料。

优选的，所述上面层的普通沥青混合料为普通密级配沥青混合料AC-13，比热容为1.652MJ/m³K。