一种能自动控温的智能型沥青道路路面及路面材料组合物

摘要

本发明公开了一种能自动控温的智能型沥青道路路面及路面材料组合物。该沥青道路路面基层之上铺装低热导率沥青混合料面层，低热导率沥青混合料面层之上涂刷二氧化钒高分子聚合物涂层。基层组合物由集料和胶结材料成；面层组合物由集料，填料，纳米粉体复合改性沥青组成；二氧化钒高分子聚合物涂层组合物由高分子成膜材料，复合颜料，增塑剂，溶剂，分散剂组成。具有沥青路面面层不受夏季高温、冬季低温的环境影响，始终保持在一个合理温度区间内。夏季路面温度升高时减少路面热量的蓄积和传递，冬季增加路面热量的蓄积，防止热量损失。高温稳定、低温抗裂、水稳定、耐老化性好，维修周期及使用寿命延长，广泛应用于城市道路路面与高速公路路面。

说明书

技术领域

本发明涉及道路路面工程，具体涉及一种能自动控温的智能型沥青道路路面及路面材料组合物。

背景技术

为解决沥青路面的各种病害，道路研究人员采用了各种各样的技术手段予以预防与解决，从提高材料性能角度，如对沥青进行改性降低其温度敏感性，从施工工艺角度，如采用柔性基层防止路面反射裂缝等等，但均未彻底解决路面病害问题，加之现代运输工具的大吨位，造成新建公路的短期破坏(高速公路设计寿命15年，但实际寿命只有5-8年，长则8-10年，短的3-5年)。

众所周知，沥青道路路面的胶结材料是沥青，沥青是一种热塑性材料，它具有高温变软低温变脆的性质，所以沥青路面夏季存在出现泛油、车辙、雍包等病害缺陷，冬季存在变硬、开裂、松散等病害缺陷，同时还存在冻融循环，雨水下渗，沥青老化，进而造成路面破坏，丧失使用功能的缺陷。

发明内容

本发明的目的提供了一种高温稳定性好、低温抗裂性强、水稳定性、耐老化性能良好，维修周期及使用寿命延长的一种能自动控温的智能型沥青道路路面。

本发明的另一目的提供沥青道路路面材料组合物。

为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样解决的：一种能自动控温的智能型沥青道路路面的特殊之处在于该沥青道路路面的基层之上铺装低热导率沥青混合料面层，低热导率沥青混合料面层之上涂刷二氧化钒高分子聚合物涂层。

一种智能型沥青道路路面材料组合物的特殊之处在于所述沥青道路路面的基层组合物由80～95份集料，5～20份胶结材料组成，其中所述集料是指碎石、砾石、矿渣中的一种以上；所述胶结材料是指水泥、粉煤灰、石灰、沥青中的一种以上。

所述低热导率沥青混合料面层组合物由85份～95份集料，0份～10份填料，3份～8份纳米粉体复合改性沥青组成，其中所述集料指碎石，所述填料指磨细矿石粉、生石灰粉、纳米太白粉、纳米碳酸钙、纳米硅粉中的一种以上；所述纳米粉体复合改性沥青是指纳米太白粉、纳米碳酸钙粉、纳米硅粉中的一种以上和丁苯橡胶、热塑性丁苯橡胶、低密度聚乙烯中的一种以上对沥青进行复合改性后得到的沥青。

所述二氧化钒高分子聚合物涂层组合物由8份～30份高分子成膜材料，15份～50份复合颜料，1份～3份增塑剂，15份～68份溶剂，0.2份～1份增溶分散剂组成，其中所述高分子成膜材料是指萜烯树脂；所述复合颜料是指掺杂调相物质的纳米二氧化钒和纳米太白粉、纳米碳酸钙粉、纳米硅粉中的一种以上；所述增塑剂是指邻苯二甲酸酯；所述溶剂是由汽油和柴油调和而成；所述增溶分散剂指聚合物油。

本发明具有以下优点：

(1)采用二氧化钒高分子聚合物涂层，能够根据环境温度自动调节沥青面层的本身温度，使沥青路面面层不受夏季高温、冬季低温的环境影响，始终保持在一个合理的温度区间内。

(2)采用低热导率沥青混合料面层，在夏季路面温度升高时减少了路面热量的蓄积和传递，在冬季增加了路面热量的蓄积，防止了热量损失。

(3)基于以上特点所以该路面具有高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、耐老化性等路用性能良好，维修周期及使用寿命延长，提高了路用经济效益。

(4)该路面施工工艺简单，现有筑路技术的工程设备即可实现，可广泛应用城市道路路面与高速公路路面等。

(5)、该涂层是利用二氧化钒的相变温度接近室温的特点，使涂层在相变温度以上能够全波段反射红外光，而在相变温度以下能够全波段透过红外光，从而实现冷吸热，热反射的智能控温功能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为使用状态道路路面结构示意图。

图中：1-路面基层，2-低热导率沥青混合料面层，3-二氧化钒高分子聚合物涂层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对发明内容作进一步详细说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。

实施例1

参照图1所示，一种智能型沥青道路路面的基层1之上铺装低热导率沥青混合料面层2，低热导率沥青混合料面层2之上涂刷二氧化钒高分子聚合物涂层3。

实施例2

一种智能型沥青道路路面材料组合物由80～95份集料，5～20份胶结材料组成，其中所述集料是指碎石、砾石、矿渣中的一种以上；所述胶结材料是指水泥、粉煤灰、石灰、沥青中的一种以上。

所述低热导率沥青混合料面层组合物由85份～95份集料，0份～10份填料，3份～8份纳米粉体复合改性沥青组成，其中所述集料指碎石，所述填料指磨细矿石粉、生石灰粉、纳米太白粉、纳米碳酸钙、纳米硅粉中的一种以上；所述纳米粉体复合改性沥青是指纳米太白粉、纳米碳酸钙粉、纳米硅粉中的一种以上和丁苯橡胶、热塑性丁苯橡胶、低密度聚乙烯中的一种以上对沥青进行复合改性后得到的沥青。

所述二氧化钒高分子聚合物涂层组合物由8份～30份高分子成膜材料，15份～50份复合颜料，1份～3份增塑剂，15份～68份溶剂，0.2份～1份增溶分散剂组成，其中所述高分子成膜材料是指萜烯树脂；所述复合颜料是指掺杂调相物质的纳米二氧化钒和纳米太白粉、纳米碳酸钙粉、纳米硅粉中的一种以上；所述增塑剂是指邻苯二甲酸酯；所述溶剂是由汽油和柴油调和而成；所述增溶分散剂指聚合物油。

实施例3

一种智能型沥青道路路面材料组合物由95份集料，5份胶结材料组成，其中所述集料是指碎石；所述胶结材料是指水泥。

所述低热导率沥青混合料面层组合物由90份集料，6份填料，4份纳米粉体复合改性沥青组成，其中所述集料指碎石，所述填料指生石灰粉；所述纳米粉体复合改性沥青是指纳米碳酸钙粉与纳米硅粉按质量比5∶5的混合物和丁苯橡胶与热塑性丁苯橡胶按质量比5∶5的混合物对沥青进行复合改性后得到的沥青。

所述二氧化钒高分子聚合物涂层组合物由20份高分子成膜材料，40份复合颜料，2份增塑剂，30份溶剂，1份增溶分散剂组成，其中所述高分子成膜材料是指萜烯树脂；所述复合颜料是指掺杂调相物质的纳米二氧化钒和纳米硅粉按质量比8∶2的混合而成；所述增塑剂是指邻苯二甲酸酯；所述溶剂是由汽油和柴油按质量比4∶6调和而成；所述增溶分散剂指聚合物油。

实施例4

一种智能型沥青道路路面材料组合物由85份集料，15份胶结材料组成，其中所述集料是指碎石；所述胶结材料是指石灰和粉煤灰按质量比3∶7的混合物。

所述低热导率沥青混合料面层组合物由87份集料，8份填料，5份纳米粉体复合改性沥青组成，其中所述集料指碎石，所述填料指生石灰粉；所述纳米粉体复合改性沥青是指纳米碳酸钙粉与纳米硅粉按质量比4∶6的混合物和丁苯橡胶与热塑性丁苯橡胶按质量比4∶6的混合物对沥青进行复合改性后得到的沥青。

所述二氧化钒高分子聚合物涂层组合物由25份高分子成膜材料，35份复合颜料，2.5份增塑剂，35份溶剂，0.5份增溶分散剂组成，其中所述高分子成膜材料是指萜烯树脂；所述复合颜料是指掺杂调相物质的纳米二氧化钒和纳米硅粉按质量比8∶2的混合而成；所述增塑剂是指邻苯二甲酸酯；所述溶剂是由汽油和柴油按质量比4∶6调和而成；所述增溶分散剂指聚合物油。

该涂层是利用二氧化钒的相变温度接近室温的特点，使涂层在相变温度以上能够全波段反射红外光，而在相变温度以下能够全波段透过红外光，从而实现冷吸热，热反射的智能控温功能。