[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

说明书

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，本发明涉及沥青路面除冰雪性能评价与相变材料研发技术领域，具体涉及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。本发明是为了解决现行评价耗时过长，随机性较大，人为干扰影响大，准确性不高，无法快速有效的确定所测试相变材料能否用于沥青路面除冰雪的问题。方法：一、测定热导系数；二、测定热扩散系数；三、测定比热容；四、测定焓值衰减率；五、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。本发明用于沥青路面确定除冰雪的可行性。

技术领域

本发明涉及沥青路面除冰雪性能评价与相变材料研发技术领域，具体涉及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。

背景技术

随着我国经济的高速发展，道路交通量急剧增长，交通安全愈发引起社会关注。我国大部地区属于冰雪地区，冬春季节会出现路面积雪结冰现象，严重影响交通安全和通行效率。据统计，我国因道路积雪结冰导致的交通事故占冬季交通事故总量的35％以上，如何及时、高效清除路面冰雪成为困扰交通部门的难题。

现行除冰雪方法中，人工、机械除冰雪费时费力，且易造成路面损伤；洒布融雪剂会污染环境，降低路面寿命；热力融雪路面施工复杂，成本高昂；弹性路面压实困难，耐久性差；盐化物除冰雪耐久性较差。将相变材料作为一种外加剂加入到沥青路面中，可在不提高路面施工难度的同时通过主动调温路面实现融雪化冰，具有良好的发展前景。相变材料是指能够在一定温度范围内进行相态变化的功能性材料，通过相态的变化进行热量吸收或释放进而保持自身的温度维持一定范围内。

相变材料用于沥青路面除冰雪尚处于研究阶段，急需一种准确高效的评价方法对各类相变材料用于沥青路面的融冰雪可行性进行确定。现行评价方法多采用在沥青混合料上放置冰块和积雪观测融冰雪效率的方法，耗时过长，且随机性较大，未考虑相变材料耐久性。融冰雪过程中受制于环境及冰雪条件(温度、粘合程度等难以保证)，人为干扰影响大，准确性不高，难以统一标准，无法快速有效的确定所测试相变材料能否用于沥青路面除冰雪。

发明内容

本发明是为了解决现行评价耗时过长，随机性较大，人为干扰影响大，准确性不高，无法快速有效的确定所测试相变材料能否用于沥青路面除冰雪的问题，现提供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。

本发明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。

有益效果：

本发明从热力学角度出发，以热导率、热扩散系数、比热容和焓值衰减率为评价指标，基于相变材料本质评价沥青混合料的融冰雪性能，准确高效、标准统一，具有较好的适用性。通过本发明的方法涉及相变材料与融冰雪性能相关的吸热、放热、储能、耐久性等各项热学参数，评价指标全面、准确、科学，避免了评价结果的片面性、波动性、主观性。针对评价指标通过合理的设计保证了用于除冰雪的热扩散系数的测定，并提出了相变沥青混合料比热容的获取方式。本方法无需预制冰块、积雪，摆脱了环境限制，缩短了实验时间。通过本方法可以从理论上定量计算不同相变材料掺加量的热学参数，大大提高了评价效率，也为不同环境下的相变材料掺加量的确定提供了指导，有助于推动相变材料的研发和应用。

附图说明