[发明专利]一种用于沥青路面除冰雪可行性确定的相变材料评价方法

权利要求书

1.一种用于沥青路面除冰雪可行性确定的相变材料评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对相变沥青混合料试件进行热导系数测定，获得该相变沥青混合料的热导系数；

步骤二、基于半无限大物体的非稳态导热原理测定相变沥青混合料试件的热扩散系数，获得该相变沥青混合料的热扩散系数；

步骤三、测定相变沥青混合料试件的比热容，获得该相变沥青混合料的比热容；

步骤四、测定相变沥青混合料试件的焓值衰减率，获得该相变沥青混合料的焓值衰减率；

步骤五、通过熵权法分别对热导系数、热扩散系数、比热容、焓值衰减率进行赋权，建立相变沥青混合料融冰雪的综合评估体系，进而对该相变沥青混合料除冰雪可行性进行评价。

2.根据权利要求1所述一种用于沥青路面除冰雪可行性确定的相变材料评价方法，其特征在于，步骤一中所述相变沥青混合料试件为将旋转压实圆柱形试件切割为直径150mm、厚度10mm的待测试样；所述热导系数测定的温度为0℃以上；试验仪器为HotDisk热常数分析仪。

3.根据权利要求1所述一种用于沥青路面除冰雪可行性确定的相变材料评价方法，其特征在于，步骤二中所述测定相变沥青混合料试件的热扩散系数是将相变沥青混合料试件放置于低温恒温试验箱中，温度随时间变化的一次关系式为T＝b₁t+b₂，随深度变化的二次关系式为T＝a₁z²+a₂z+a₃，热扩散系数如下式所示：

式中，a为相变沥青混合料的热扩散系数，T为相变沥青混合料温度，t为时间差，b₁、b₂为温度与时间一次关系式的拟合常数，a₁、a₂、a₃为温度随深度变化的二次关系式的拟合常数。

4.根据权利要求3所述一种用于沥青路面除冰雪可行性确定的相变材料评价方法，其特征在于，测定相变沥青混合料试件的热扩散系数前先对试件周围外表面和底部做隔热处理：采用橡塑保温棉和锡箔纸对试件外围和底部进行包裹，橡塑保温棉总厚度不少于20mm。

5.根据权利要求4所述一种用于沥青路面除冰雪可行性确定的相变材料评价方法，其特征在于，将相变沥青混合料试件放置于低温恒温试验箱中保证温度传感器置在相变沥青混合料试件的2cm、7cm、14cm位置处，保证各深度钻孔平行，钻孔深度5cm、孔径5mm。

6.根据权利要求1所述一种用于沥青路面除冰雪可行性确定的相变材料评价方法，其特征在于，步骤三中测定相变沥青混合料试件的比热容是通过测定各单一组成材料比热容来计算相变沥青混合料的比热容；所述单一组成材料为集料、矿粉、相变材料和沥青；各单一组成材料测量时用量控制在10mg以内，保证其均匀分散在坩埚中。

7.根据权利要求6所述一种用于沥青路面除冰雪可行性确定的相变材料评价方法，其特征在于，测定方式采用蓝宝石法，利用差示扫描量热计进行测定；比热容由下式可得：

式中，C_P为相变沥青混合料的比热容，m_i为单一组成材料的质量，C_Pi为对应材料的比热容，M为相变沥青混合料总质量。

8.根据权利要求1所述一种用于沥青路面除冰雪可行性确定的相变材料评价方法，其特征在于，步骤四中所述测定相变沥青混合料试件的焓值衰减率中循环方式为以10℃/min的升温速率将相变材料从-20℃升温到50℃并以此进行升降温循环；所述焓值衰减率的公式如下：

式中，μ为相变材料的焓值衰减率，C_n为相变材料升降温循环n次的焓值，C₀为相变材料初始焓值。