[发明专利]一种沥青路面用双相变自调温材料及使用方法

说明书

本发明公开了一种沥青路面用双相变自调温材料及使用方法，采用以下原料及其重量份配比复配得到一种复合双相变材料。高温复合相变材料：5％～20％；低温复合相变材料：5％～20％；上述的高温复合相变材料和低温复合相变材料均为聚醚类化合物与碳素材料复合而成的复合材料，两种复合相变材料中碳素材料载体质量均占复合材料总质量的6％～10％，两种复合相变材料颜色均为黑色。本发明所需原料具有低碳环保、来源广泛，市场价格低廉等特点，复合双相变材料的制备工艺简单，实验条件温和，不需要大型制备仪器，易于实现产业化。此外，经过大量的研究证实，得到的复合双相变材料可以有效延沥青混合料的升/降温速率，减少沥青路面病害的产生，提高路面的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种新型道路工程材料，特别是一种由具有不同分子量的聚醚类化合物和功能性碳素材料复合而成的兼具高低温相变温度的双相变复合相变材料及其使用方法，适用于调节沥青路面温度，延缓沥青路面升/降温速率，延长沥青路面的使用寿命。

背景技术

沥青路面因其铺装效果好、工程造价低、维修养护方便等优点，已经成为我国高等级道路的主要路面形式，在我国高等级路面中的占有率超过了90％。但由于沥青是一种具有温度敏感性的粘弹性材料，在实际工程应用中会面临着温度变化带来的负面影响。研究发现，沥青混合料的力学性能受温度影响明显，沥青路面在高温环境下受到车辆荷载作用时易发生车辙，而在低温环境下又易发生收缩开裂。此外，温度变化引起的应力循环还会加速沥青路面的老化，从而降低沥青路面的使用寿命。

近年来，研究人员开发了许多有效的技术来缓解温度变化引起的沥青路面病害，主要包括路面热反射技术、路面保水降温技术、热阻路面技术、路面能量转化技术等。然而，目前上述各种路面调温技术仅能做到单独在高温环境或者低温环境下的路面温度调控，无法同时实现高温环境下延缓路面升温、低温环境下延缓路面降温的路面温度调控效果，对我国部分夏季炎热、冬季寒冷的地区来说并不适用。因此，急需寻找一种能够同时实现高温环境下延缓路面升温、低温环境下延缓路面降温的沥青路面温度调控方法。

发明内容

本发明针对上述状况，以聚醚类化合物为主要功能芯样，以碳素材料为载体基质，分别制备了一种具有高温相变温度的复合相变材料及一种具有低温相变温度的复合相变材料，通过将两种复合相变材料进行复配，提出了一种在高温和低温2个路面服役温度区间均具有自调温作用的复合双相变材料及其使用方法。其目的在于：开发出一种新的沥青路面自调温材料，使其赋予沥青路面夏季延缓道路升温和冬季延缓道路降温的能力，以提高沥青路面的路用性能和安全性。

本发明为了实现上述目标，采取的技术方案是采用以下原料及其重量份(相对于沥青质量)配比复配得到一种复合双相变材料。

高温复合相变材料： 5％～20％

低温复合相变材料： 5％～20％

上述的高温复合相变材料和低温复合相变材料均为聚醚类化合物与碳素材料复合而成的复合材料，两种复合相变材料中碳素材料载体质量均占复合材料总质量的6％～10％，两种复合相变材料颜色均为黑色。

高温复合相变材料：聚乙二醇/膨胀石墨(PEG1500/EG)；组成：由分子量为1500的聚乙二醇和50目的膨胀石墨复合而成。温度范围：相变吸热区间为39.7℃～46.0℃，相变放热区间为24.2℃～29.0℃。

低温复合相变材料：聚乙二醇/膨胀石墨(PEG400/EG)；组成：由分子量为400的聚乙二醇和50目的膨胀石墨复合而成。温度范围：相变吸热区间为1.4℃～-14.7℃，相变放热区间为-18.8℃～-12.8℃。

复合双相变材料的制备及使用方式如下：