【技术实现步骤摘要】
本技术属于道路工程领域，具体涉及一种具有自调温自愈合功能的路面结构。
技术介绍
1、在现代社会，沥青路面因其安全舒适而应用广泛。沥青是一种典型的粘弹性材料，其性能容易受到荷载和温度的影响。随着全球气候变暖，各地极端高温天气频发，沥青路面的表面温度在夏季高温时段有时能达到80℃以上，已经超过沥青的软化点，会导致沥青路面产生高温病害，严重影响路面的使用寿命；同时，高温的沥青路面会释放出大量的挥发物，加剧城市的热岛效应同时，也会影响人居环境。而在冬季低温时段，沥青路面温度过低会导致路面产生开裂病害，如果不对裂缝进行及时修补，会引发路面沉陷，唧泥等次生病害，严重影响路面的行车舒适度和使用寿命。而常规的沥青路面结构不具备自调温的功能，在交通荷载、温度变化、水分等因素的作用下，沥青路面会产生开裂等病害，病害产生也无法自动愈合修复，需要人工定期修补，修复可能不及时，修复效率低，效果差。因此，研发一种具有自调温自愈合功能的路面结构，对于缓解热岛效应，提升路面修复效率，减少维护成本具有重要意义。
技术实现思路
1、解决的技术问题：针对上述技术问题，本技术提供一种具有自调温自愈合功能的路面结构，通过特殊设计的路面结构，在复拌过程中添加相变储热材料和动态自愈合高分子凝胶，可以提高沥青路面在高温时段吸收和储存热量的能力，降低路表温度。同时，在低温时段，相变材料会释放热量，促进高分子凝胶自动修复由于交通荷载和温度下降引起的裂缝。通过这两种机制的协同作用，沥青路面的平整度、行车舒适性和耐久性得到显著改善。p>
2、技术方案：一种具有自调温自愈合功能的路面结构，包括自上而下设置的动态自愈合高分子凝胶超薄沥青磨耗层、超粘改性乳化沥青粘结层a、高导热聚合物薄膜层、超粘改性乳化沥青粘结层b、控温型沥青混凝土层、隔热层和基层，
3、所述动态自愈合高分子凝胶超薄沥青磨耗层为利用动态高分子凝胶改性高粘沥青制备的沥青混合料，动态高分子凝胶改性高粘沥青的60℃动力粘度大于30万pa·s，软化点大于70℃；
4、所述控温型沥青混凝土层内铺设有封装有多孔基相变储热颗粒的管状热塑性聚合物。
5、作为优选，所述动态自愈合高分子凝胶超薄沥青磨耗层厚度为8-25mm，超薄磨耗层的最大粒径的公称粒径为10mm。
6、作为优选，所述超粘改性乳化沥青粘结层a的洒布量为0.6 -0.8 l/m2，施工过程中采用同步摊铺机进行超粘改性乳化沥青粘结层的撒布。
7、作为优选，所述高导热聚合物薄膜层的厚度为2 mm。
8、作为优选，所述超粘改性乳化沥青粘结层b的洒布量为0.3-0.5 l/m2，施工过程中采用同步摊铺机进行超粘改性乳化沥青粘结层的撒布。
9、作为优选，所述封装有多孔基相变储热颗粒的管状热塑性聚合物在控温型沥青混凝土层内水平铺设呈回字形或直线型结构。
10、作为优选，所述控温型沥青混凝土层内设置有捆绑于管状热塑性聚合物外表面的高强度尼龙绳，所述高强度尼龙绳沿管状热塑性聚合物外表面与管状热塑性聚合物整体交叉形成网状结构。
11、作为优选，所述控温型沥青混凝土层的厚度为4cm，管状热塑性聚合物与控温型沥青混凝土层表面的距离为10mm-15mm，相邻管状热塑性聚合物的间距为10cm-15cm，管状热塑性聚合物沿长度方向的中线与道路中线垂直，所述管状热塑性聚合物的内径为10mm-12mm，壁厚2mm，多孔基相变储热颗粒孔径分布在10-50μm之间，颗粒的平均粒径为50μm，粒径范围在20-100μm之间。
12、作为优选，所述隔热层为陶粒沥青混凝土，厚度大于5cm。
13、相变储热材料是一类具有储存和释放热能能力的材料，能够在特定温度范围内实现热能的储存和释放。动态自愈合高分子凝胶是一种能够在受损部位自动修复的材料，具有良好的自修复性能和机械性能。基于相变储热能量释放与动态自愈合高分子凝胶的双机制沥青路面结构，可以实现路面在高温时段吸收和储存热能，降低路表温度，减缓热岛效应和路面老化；在低温时段可以释放储存的热能，增强高分子凝胶在低温状态下的分子活性，为自愈合反应提供温度条件，提升沥青路面开裂自修复效率，提高路面的柔韧性和耐久性。
14、有益效果：与现有技术相比，本技术提供了一种基于相变储热能量释放与动态自愈合高分子凝胶的双机制沥青路面结构，具备以下有益效果：
15、本技术利用相变材料、动态自愈合高分子凝胶与沥青路面形成的具有自调温自愈合功能的路面结构，在夏季等高温时段，超薄沥青层的热量被高导热聚合物薄膜迅速传导给控温型沥青混凝土层，热量被封装于管状热塑性聚合物内的多孔基相变储热颗粒迅速吸收，相变材料利用相变过程将高温时段的热能进行储存转化，减轻路面温度波动，有效地避免路面长时间处于高温状态，在高温条件下可降低路面温度2-8℃，有效避免路面高温病害的产生，缓解城市热岛效应，节约能源消耗，进而改善人居环境的品质。同时，在低温时段，控温型沥青混凝土层中的管状热塑性聚合物内的多孔基相变储热颗中释放热量，通过高导热薄膜迅速传递给超薄沥青磨耗层，在低温条件下可提升路面温度3-5℃，有效避免沥青路面温度过低产生的病害，同时为动态高分子凝胶的自修复提供合适的温度条件，增强修复效率，大大延长了路面的使用寿命。
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1.一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，包括自上而下设置的动态自愈合高分子凝胶超薄沥青磨耗层（1）、超粘改性乳化沥青粘结层a（2）、高导热聚合物薄膜层（3）、超粘改性乳化沥青粘结层b（4）、控温型沥青混凝土层（5）、隔热层（6）和基层（7），
2.根据权利要求1所述的一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，所述动态自愈合高分子凝胶超薄沥青磨耗层厚度为8-25mm，超薄磨耗层的最大粒径的公称粒径为10mm。
3.根据权利要求1所述的一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，所述超粘改性乳化沥青粘结层a（2）的洒布量为0.6 -0.8 L/m2，施工过程中采用同步摊铺机进行超粘改性乳化沥青粘结层的撒布。
4.根据权利要求1所述的一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，所述高导热聚合物薄膜层（3）的厚度为2 mm。
5.根据权利要求1所述的一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，所述超粘改性乳化沥青粘结层b（4）的洒布量为0.3-0.5 L/m2，施工过程中采用同步摊铺机进行超粘改性乳化沥青粘结层
6.根据权利要求1所述的一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，所述封装有多孔基相变储热颗粒的管状热塑性聚合物（51）在控温型沥青混凝土层（5）内水平铺设呈回字形或直线型结构。
7.根据权利要求6所述的一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，所述控温型沥青混凝土层（5）内设置有捆绑于管状热塑性聚合物外表面的高强度尼龙绳（52），所述高强度尼龙绳（52）沿管状热塑性聚合物外表面与管状热塑性聚合物整体交叉形成网状结构。
8.根据权利要求7所述的一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，所述控温型沥青混凝土层（5）的厚度为4cm，管状热塑性聚合物与控温型沥青混凝土层（5）表面的距离为10mm-15mm，相邻管状热塑性聚合物的间距为10cm-15cm，管状热塑性聚合物沿长度方向的中线与道路中线垂直，所述管状热塑性聚合物的内径为10mm-12mm，壁厚2mm，多孔基相变储热颗粒孔径分布在10-50μm之间，颗粒的平均粒径为50μm，粒径范围在20-100μm之间。
9.根据权利要求1所述的一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，所述隔热层（6）为陶粒沥青混凝土，厚度大于5cm。
...【技术特征摘要】
1.一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，包括自上而下设置的动态自愈合高分子凝胶超薄沥青磨耗层（1）、超粘改性乳化沥青粘结层a（2）、高导热聚合物薄膜层（3）、超粘改性乳化沥青粘结层b（4）、控温型沥青混凝土层（5）、隔热层（6）和基层（7），
2.根据权利要求1所述的一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，所述动态自愈合高分子凝胶超薄沥青磨耗层厚度为8-25mm，超薄磨耗层的最大粒径的公称粒径为10mm。
3.根据权利要求1所述的一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，所述超粘改性乳化沥青粘结层a（2）的洒布量为0.6 -0.8 l/m2，施工过程中采用同步摊铺机进行超粘改性乳化沥青粘结层的撒布。
4.根据权利要求1所述的一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，所述高导热聚合物薄膜层（3）的厚度为2 mm。
5.根据权利要求1所述的一种具有自调温自愈合功能的路面结构，其特征在于，所述超粘改性乳化沥青粘结层b（4）的洒布量为0.3-0.5 l/m2，施工过程中采用同步摊铺机进行超粘改性乳化沥青粘结层的撒布。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡迟春，叶向前，何军，陈兴睿，黄炜程，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：
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