适用于路面控温的定形复合相变材料的制备与性能研究

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公路运输是我国交通运输业重要的组成部分之一,在公路建设施工过程中,沥青混凝土材料因具备良好的路用性能而被广泛使用。但沥青混凝土路面的高温伤害问题对道路耐久性、交通行车安全和生态环境等方面产生了不利影响,给道路养护带来了巨大困难。目前已有研究人员通过沥青改性、添加纤维和优化级配等技术措施来尝试解决这一问题,取得了一定成效。此外,能够主动调控路面温度的技术手段也是研究热点。目前已有研究者通过将相变材料加入到沥青混凝土中,进行了路面的调温性能效果测试及可行性分析,尝试实现路面温度的自主调控。相变材料是具有节能环保特点的储能材料,利用其相变潜热特性,可以应用于温度调控领域。本文采用根据路面控温技术要求优选出的相变材料聚乙二醇为基础控温材料,然后分别采用杏仁壳生物炭和二氧化硅两种多孔材料作为载体,通过真空浸渍法吸附固定聚乙二醇,制备出聚乙二醇/杏仁壳生物炭和聚乙二醇/二氧化硅两种定形复合相变材料。本文采用多种测试手段,对两种定形复合相变材料进行性能测试。结果表明聚乙二醇/二氧化硅中聚乙二醇最大含量为51.1%,熔融焓为70.44 J/g,凝固焓为62.16 J/g,熔点温度为52.69℃,凝固点温度为38.19℃。聚乙二醇/杏仁壳生物炭中聚乙二醇最大含量为52.6%,熔融焓为82.73 J/g,凝固焓为78.76 J/g,熔点温度为52.47℃,凝固点温度为38.87℃。两种定形复合相变材料都具有良好的相变储热特性和热稳定性,适合于应用到路面温度调控中。本文针对沥青混凝土路面高温伤害问题,制备出两种适用于路面控温的定形复合相变材料,分析它们在路面控温方面的应用前景,为路面控温材料的选择提供了更多可能。
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