一种道路养护封层网栅及其制备方法和道路养护结构技术

本发明专利技术公开了一种道路养护封层网栅及其制备方法和道路养护结构，包括相变室和网栅两部分，相变室由内胆囊和囊壁组成，囊壁封装在内胆囊外作为保护外壳，内胆囊与外壳之间填有导热稳定填料；内胆囊内封装有相变材料，外壳上留有十字形凹槽；网栅由经栅线和纬栅线组成。本发明专利技术设计的相变网栅能够有效解决封层由夏季高温引起的粘结力衰减问题，通过提升冬季封层的温度和网栅桥接作用提高封层抗裂性能，并尚可减少热向原有路面层传递，提高中面层抗车辙层性能。

A road maintenance sealing grid, its preparation method and road maintenance structure

The invention discloses a road maintenance sealing grid, a preparation method and a road maintenance structure, which comprises a phase change chamber and a grid. The phase change chamber is composed of an inner gallbladder and a cyst wall. The cyst wall is encapsulated outside the inner gallbladder as a protective shell, and a heat conductive and stable filler is filled between the inner gallbladder and the outer shell. The inner gallbladder is encapsulated with a phase change material, and a cross-shaped groove is left on the shell. Lines and weft grating lines. The phase change mesh designed by the invention can effectively solve the problem of cohesive force attenuation caused by high temperature in summer, improve the crack resistance of the sealing layer by raising the temperature of the sealing layer in winter and the bridging effect of the mesh, reduce the heat transfer to the original pavement layer, and improve the rutting resistance of the middle layer.

【技术实现步骤摘要】
一种道路养护封层网栅及其制备方法和道路养护结构
本专利技术属于道路工程
，具体涉及一种道路养护封层网栅及其制备方法和道路养护结构。
技术介绍
沥青为温感性材料，其性能随温度变化较大，高温表现为流变性、低温表现为脆性。在旧沥青路面表处养护时，特别是在排水磨耗层加铺，为增强层间粘结和连续性及封水性，往往采用撒布一定量的沥青作为封层。但由于沥青具有温感性，高温使沥青封层软化导致层间粘结力大幅降低，受荷载作用宜引发剪切破坏，低温又受温度应力作用产生裂缝。封层经受冬夏季节温度循环发生早期破坏，封水作用失效，使雨水渗入路面基层结构层，从而大大缩短道路使用寿命。针对以上问题，现有研究成果主要有高粘沥青、改性乳化沥青、纤维碎石封层等，从材料本身提升封层性能，一定程度上缓解了封层病害发生，亦有研究将热阻材料或相变微胶囊直接植入表面层沥青混凝土中，通过阻热和储热降低热辐射向封层传导，缓解封层热病害，但该技术对沥青混凝土路用性能影响较大。其中相变材料是通过相态变化发生吸热或放热过程，与外界进行热交换调节周围环境温度，相变微胶囊作为主动调温技术，能够实现对高温和低温两方面调节，在道路领域应用更有潜力，但由于相变微胶囊的植入会降低沥青混凝土路的抗裂，掺量较少，以致其调温能力有限，并且相变微胶囊在沥青混凝土拌合和使用期间极易发生渗漏失效，因此，其封装方式及应用方式有待进一步研究改进。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种道路养护封层网栅及其制备方法和道路养护结构，主要应用于路面粘层和封层中。该网栅能够有效降低封层由夏季高温引起的粘结力衰减问题，通过提升冬季封层的温度和网栅桥接作用提高封层抗裂性能，并尚可减少热向原有路面层传递，提高原面层抗车辙层性能。为达到上述目的，本专利技术所述一种道路养护封层网栅包括相变室和网栅，网栅包括若干交叉设置的经栅线和若干纬栅线，经栅线和纬栅线的交点处设置有相变室，相变室包括内胆囊和包裹内胆囊的囊壁，内胆囊与囊壁之间填充有导热稳定填料，内胆囊内封装有相变材料。进一步的，囊壁外表面上设置有用于和网栅卡接的凹槽。进一步的，相变室横截面的表面积为16mm2-25mm2。进一步的，相变室包括高温调控相变室和低温蓄冷相变室，高温调控相变室和低温蓄冷相变室均匀分布在网栅上，高温调控相变室中的相变材料的相变温度范围52℃～68℃，相变焓98.5J/g～130.6J/g；低温蓄冷相变室中的相变材料的相变温度范围-18.64℃～4.84℃，相变焓94.20J/g～185.5J/g。进一步的，囊壁材料为碳纤维改性聚丙烯、碳纤维改性聚氨酯或碳纤维改性高密度HDPE聚乙烯的一种；内胆囊的壁材为橡胶。一种道路养护封层网栅的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将高温调控相变材料和低温蓄冷相变材预制预成型，分别得到高温调控相变室的内胆囊和低温蓄冷相变室的内胆囊；步骤2，对步骤1得到的内胆囊进行一次封装，得到一次封装相变胶囊；步骤3，用导热稳定填料裹覆步骤2制得的一次封装相变胶囊；步骤4，封装步骤3得到的外表面裹覆有导热稳定填料的一次封装相变胶囊，得到相变室；步骤5，制作网栅，然后将步骤4得到的高温储热相变室和低温蓄冷相变室固定在网栅上，其中高温储热相变室和低温蓄冷相变室的比例为1:(1～3)，得到道路养护封层网栅。进一步的，步骤1中，高温调控序列材料的预成型方法为：利用相变材料预成型模具预制，将高温储热相变粉体材料在10℃～40℃条件下预压成型，预成型后在10℃～40℃条件下存储待用。进一步的，步骤1中，低温蓄冷相变序列材料的预成型方法为：用多孔泡棉将低温蓄冷相变材料吸附定型，制备温度在10℃～30℃，预成型后在10℃～30℃条件下存储待用。进一步的，步骤4的具体过程为：将步骤3制得外表面裹覆有导热稳定填料的一次封装相变胶囊放入封装模具芯腔中，然后将囊壁的原材料注入模具芯腔中，在45℃～50℃条件下固化。一种基于上述一种道路养护封层网栅的道路养护结构，其特征在于，包括自下至上依次设置的路面基层、沥青层和磨耗层，其中，沥青层中设置有道路养护封层网栅和碎石，碎石铺设在道路养护封层网栅上。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果:(1)本专利技术提供了一种道路养护封层网栅，将其应用于道路养护沥青封层中，通过相变材料调控温度，不仅能够解决沥青封层夏季高温软化抗剪强度下降问题，并可通过提高沥青封层冬季低温值，从温度方面改善其抗裂性能。(2)本专利技术提供了一种道路养护封层网栅，网栅浸没于沥青封层中，作为封层骨筋，将沥青封层串联成为整体，从而提高沥青封层的抗拉能力，从力学方面改善其抗裂性能。(3)不同于现有的纳米级的相变纤维，网栅的相变室空腔大封装相变材料较多，能存储更多能量调温能力更强。(5)设计了道路养护相变网栅封层结构，该封层结构使产生的裂缝少，封水有效期大大提高，将有效被养护道路的寿命周期，有利于节约道路建设材料资源和建设成本。附图说明图1为道路养护封层网栅示意图；图2为相变室示意图；图3为相变室剖面图；图4为相变材料预成型模具示意图；图5为封装模具示意图；图6为模具上模板侧视图；图7为模具下模板侧视图；图8为相变栅组装模示意图；图9为图8的局部放大图；图10为道路养护网栅封层结构示意图；附图中：1、相变室，1-1、囊壁，1-2、导热稳定填料，1-3、内胆囊，1-4、十字形凹槽，2、经栅线；3、纬栅线；4、预压模具上模板，4-1、预压上模芯腔，5、预压模具下模板，5-1、预压下模芯腔，6、封装模具上模板，6-1、封装上模芯腔，6-2-第一加热管，6-4、紧固螺母，6-5、给胶针，6-6、导料管；7、封装模具下模板，7-1、封装下模芯腔，7-2、第二加热管，8、相变栅组装模，8-1、相变室槽，8-2、栅线槽，8-3、第三加热管，8-4、底板，9、路面基层，10、碎石，11、沥青层，12、磨耗层，13-导热油。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参照图1至图3，一种道路养护封层网栅，包括相变室1和网栅两部分，网栅包括若干经栅线2和若干纬栅线3，所有的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种道路养护封层网栅，其特征在于，包括相变室(1)和网栅，网栅包括若干交叉设置的经栅线(2)和若干纬栅线(3)，经栅线(2)和纬栅线(3)的交点处设置有相变室(1)，相变室(1)包括内胆囊(1‑3)和包裹内胆囊(1‑3)的囊壁(1‑1)，内胆囊(1‑3)与囊壁(1‑1)之间填充有导热稳定填料(2)，内胆囊(1‑3)内封装有相变材料。

【技术特征摘要】
1.一种道路养护封层网栅，其特征在于，包括相变室(1)和网栅，网栅包括若干交叉设置的经栅线(2)和若干纬栅线(3)，经栅线(2)和纬栅线(3)的交点处设置有相变室(1)，相变室(1)包括内胆囊(1-3)和包裹内胆囊(1-3)的囊壁(1-1)，内胆囊(1-3)与囊壁(1-1)之间填充有导热稳定填料(2)，内胆囊(1-3)内封装有相变材料。2.根据权利要求1所述的一种道路养护封层网栅，其特征在于，囊壁(1-1)外表面上设置有用于和网栅卡接的凹槽。3.根据权利要求1所述的一种道路养护封层网栅，其特征在于，相变室(1)横截面的表面积为16mm2-25mm2。4.根据权利要求1所述的一种道路养护封层网栅，其特征在于，相变室(1)包括高温调控相变室和低温蓄冷相变室，高温调控相变室和低温蓄冷相变室均匀分布在网栅上，高温调控相变室中的相变材料的相变温度范围52℃～68℃，相变焓98.5J/g～130.6J/g；低温蓄冷相变室中的相变材料的相变温度范围-18.64℃～4.84℃，相变焓94.20J/g～185.5J/g。5.根据权利要求1所述的一种道路养护封层网栅，其特征在于，囊壁(1-1)材料为碳纤维改性聚丙烯、碳纤维改性聚氨酯或碳纤维改性高密度HDPE聚乙烯的一种；内胆囊(1-3)的壁材为橡胶。6.一种道路养护封层网栅的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将高温调控相变材料和低温蓄冷相变材料预制预成型，分别得到高温调控相变室的内胆囊和低温蓄冷相变室的内胆囊；步骤2，对步骤1得到的高温调控相变室的内胆囊和低...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖绪荡，王朝辉，傅豪，陈谦，王帅，问鹏辉，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61