[发明专利]一种路用相变温度自调节沥青混合料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种路用相变温度自调节沥青混合料及其制备方法，属于沥青混合料技术领域。本发明的路用相变温度自调节沥青混合料，包括如下重量份的原料：4.8～6份沥青、107.5～108.6份集料，0.3～0.6份复合相变材料，5.9～6.5份矿粉。将集料、矿粉和沥青分别烘干后，在搅拌锅中加入集料、沥青、矿粉和复合相变材料，搅拌均匀即可得到路用相变温度自调节沥青混合料。本发明的路用相变温度自调节沥青混合料用于实现主动调节路面的温度，经过室内降温试验和室外降温试验发现，该混合料有很好的降温效果，路用性能良好，既适用高速公路，同时也适用城市道路，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及沥青混合料技术领域，特别是涉及一种路用相变温度自调节沥青混合料及其制备方法。

背景技术

我国高速公路行业已经进入了发展平稳阶段，高速公路网已经形成。经过大规模的公路建设，公路的通车里程已可以满足经济发展和出行的需求，公路交通发展已从大规模建路时代过渡到基础设施养护时代，公路养护已成为公路交通发展的首要任务。沥青路面因其行车舒适性好、噪声低、施工养护维修方便等优点被广泛应用于公路工程建设中，成为了我国铺装道路中最主要的形式，目前在建、重建或大中修的高速公路中90％以上为沥青路面。

沥青是一种典型的温度敏感性材料，受温度变化影响极大，在广泛应用的同时也面临着由温度变化带来的负面影响。沥青路面是一种黑色路面，其红外线反射率仅为0.05～0.15，在夏季高温环境下，环境温度一般能达到30℃，甚至在一些地区最高能达到40℃，沥青路面因为对太阳的热辐射有较高的吸收率，表面温度能到达60～70℃，远远超过沥青的软化点，在持续高温以及持续荷载的作用下，沥青路面极易产生车辙、拥包、推挤并引发坑槽等路面病害，降低路面路用性能和服务质量。此外，在城市道路中，沥青路面由于吸收大量的太阳辐射，路面温度高于周边环境温度，造成市区温度明显高于郊区温度，加剧城市“热岛效应”。因为沥青在高温状态下会挥发出大量沥青挥发物，在影响环境的同时也会对居民的健康有一定影响。因此，利用相变材料的相变储能技术可以高效降低路面温度，防止高温病害，延缓城市“热岛效应”，从而减少其造成的一系列影响，同时路面性能优良，且施工方便，为日后路面降温提供一种可行的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种路用相变温度自调节沥青混合料及其制备方法，本发明的路用相变温度自调节沥青混合料用于实现主动调节路面的温度，经过室内降温试验和室外降温试验发现，最大降温幅度可达4.1℃，有很好的降温效果，路用性能良好，既适用高速公路，同时也适用城市道路，具有广阔的应用前景。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明目的之一是提供一种路用相变温度自调节沥青混合料，包括如下重量份的原料：4.8～6份沥青、107.5～108.6份集料，0.3～0.6份复合相变材料，5.9～6.5份矿粉。

进一步地，包括如下重量份的原料：5.2份沥青、108.3份集料，0.3份复合相变材料，6.2份矿粉。

进一步地，所述沥青为AH-70沥青。

进一步地，所述集料包括粗集料与细集料，其中，粗集料为粒径4.75mm～19mm的石灰岩碎石，细集料为0.075mm～2.36mm的机制砂；所述矿粉的粒径＜0.075mm，由石灰岩粉磨得到，集料与矿粉表面均清洁无杂物。

进一步地，所述复合相变材料是以石蜡为相变成分，以膨胀石墨为导热增强成分，以高密度聚乙烯、苯乙烯－丁二烯－苯乙烯三嵌段共聚物为支撑成分的定形相变材料，其配比为，石蜡：膨胀石墨：高密度聚乙烯：苯乙烯－丁二烯－苯乙烯三嵌段共聚物＝16:3:3:1，采用自适应封装方法制备，复合相变材料呈现黑色粉状，其形貌图如图1所示，其相变温度为11.5～37.9℃，相变焓为189J/g。

本发明目的之二是提供一种所述的路用相变温度自调节沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将集料、矿粉和沥青分别烘干；