无机粉体对沥青胶浆热物性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

截止2015年我国全国公路总里程达到450万公里，高速公里里程达到12万公里。我国近十几年来高速公路飞速发展，为全国的物流、交通提供了极大的便利。在等级高速公路中，特别是高速公路上，沥青路面以他优越的性能，被大范围采用。资料表明，美国高速路中约93%位沥青路面，日本约94%，而在我国已经通车的高速公路中95%以上采用了沥青路面。沥青路面作为一种没有接缝的连续式路面，具备诸多适用于交通的优点，但是随着交通量和车辆轴载的快速增加，一些货车往往超载行车，路面状况愈加复杂。沥青路面往往达不到设计寿命就出现裂缝、变形等。

沥青是一种弹性材料，其流动特性对温度的变化十分敏感，而材料在高温下流变性增大，容易导致沥青路面车辙的产生。与开裂、水损坏相比，车辙的危害最大，直接影响了交通安全，如果车辙积累到一定程度，轮迹处的沥青层厚度变薄，降级路面的强度；车辙破坏了路面的平整度，影响行车的舒适性；下雨天时，车辙槽会积累雨水，高速行驶的汽车轮胎会覆盖一层水膜，降低了摩擦力，使得汽车易打滑很容易造成严重交通事故。

沥青路面处于自然环境中，经受持续变化的气候影响和车辆荷载的作用。气候影响因素如太阳辐射、大气辐射、温度等。太阳辐射和大气辐射一部分被路表反射，其余部分则被吸收并转化为热能，这部分热能与外界气温共同作用。导致沥青路面表面温度的升高或降低，与路面内部形成温度差，从而产生热传导现象，在路面内部形成变化的温度场。沥青路面的车辙损害主要是因为沥青中下层由于高温和车辆荷载，使混合料发生了推移，路面产生了形变。因此，使上面层隔热，中下面层导热是主动解决路面车辙问题的方法之一，在沥青中加入无机粉体，增加或降低沥青胶浆的热物性能的研究尤为有意义。

2. 研究的基本内容与方案

研究目标：

掌握漂珠/石墨沥青胶浆制备的制备方法。通过Hot disk对其热物性能进行研究；通过DSR对沥青胶浆动态流变性能进行研究，并通过SEM扫描电镜对漂珠和石墨的微观形貌进行研究，对试验数据进行分析处理。研究不同无机粉体对沥青胶浆热物性能的影响规律，以三大指标、粘度仪、DSR以及Hotdisk等技术方法评价沥青胶浆的性能，得到最佳掺量的沥青胶浆。以沥青胶浆的热物性能为依托进而拓展到混合料的热物性能变化。

研究内容：

1、分析研究各无机粉体的基本物理性质，如密度、比表面积、热导率，并通过扫描电镜研究各粉体的表面形态。

2、制备沥青胶浆并测其基本性质，三大指标、粘度、DSR，并着重通过Hotdisk测量其热导率，分析各种无机粉体的加入是起隔热作用还是导热作用。

3、以热导率为主要测试指标，选择最佳掺量的各种无机粉体。

拟采用的技术方案及措施：

无机粉体：包括隔热材料粉煤灰漂珠、导热材料为鳞片状石墨以及石灰岩矿粉

对无机粉体将分两方面测试：一是扫描电镜分析表面形态；二是测量一些基本性质，包括比便面积、密度和热导率。

DSR测定流变性能：包括温度扫描、应力松弛、粘度以及频率扫描

Hot-disk测定热物性能：包括比热容、热导率和热扩散系数

实验按照本流程图进行，整个实验分为两个部分即沥青胶浆部分与无机粉体部分，无机粉体主要分析其基本性质与表面形态，沥青胶浆主要分析其流变性能和热物性能。

3. 研究计划与安排

2016．2—2016.3

明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，完成开题报告，学习相关仪器的操作方法。

2016.4—2016.5

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 黄晓明，吴少鹏.沥青与沥青混合料[m],2002.

[2] 王振军，王宇，蒋玮，肖晶晶.多孔集料沥青复合材料的隔热功能[j].功能材料，2011,05：827-830.

[3] 李超. 相变材料对沥青混合料温度与性能的影响研究[d].长安大学,2010.