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第1章 绪论 1

1.1 沥青路面存在的主要问题 1

1.1.1 路面车辙 1

1.1.2 路面开裂 2

1.1.3 路面坑槽 3

1.1.4 路面养护 3

1.1.5 路面积雪 5

1.2 导电沥青混凝土及其功能 6

1.2.1 结构自诊断 6

1.2.2 感应加热自愈合 7

1.2.3 融雪化冰 8

1.2.4 太阳能集热 9

第2章 导电沥青混凝土的制备技术 11

2.1 导电相材料 11

2.1.1 炭黑 11

2.1.2 石墨 11

2.1.3 碳纤维 12

2.1.4 钢渣 12

2.2 电阻率的测定方法 13

2.3 导电相材料的掺入对沥青混凝土电阻率的影响 15

2.3.1 单相复合导电体系 15

2.3.2 两相复合导电体系 16

2.3.3 三相复合导电体系 17

2.4 导电沥青混凝土电学性能的改善机制 19

2.4.1 单相导电材料对沥青混凝土电学性能的改善机制 19

2.4.2 多相复合导电体系对沥青混凝土电学性能的改善机制 22

2.5 多相复合导电沥青混凝土的制备 24

2.5.1 配合比与矿料级配设计 25

2.5.2 石墨对沥青用量的影响 26

2.5.3 复合导电沥青混凝土制备工艺 28

2.6 多相复合导电沥青混凝土路用性能研究 29

2.6.1 石墨对沥青胶浆流变性能的影响 29

2.6.2 石墨对沥青胶浆温度敏感性的影响 31

2.6.3 多相复合导电沥青混凝土水稳性研究 34

2.6.4 多相复合导电沥青混凝土高温稳定性研究 36

2.6.5 多相复合导电沥青混凝土疲劳性能研究 37

2.6.6 多相复合导电沥青混凝土老化性能研究 38

第3章 导电沥青混凝土的自诊断特性 41

3.1 导电沥青混凝土的压敏特性 41

3.1.1 压阻模型 41

3.1.2 电阻蠕变行为 41

3.1.3 压阻特性 43

3.1.4 压阻系数 44

3.2 导电沥青混凝土的温敏特性 45

3.2.1 温敏特性的概念 45

3.2.2 多次温度循环的温敏特性 47

3.3 导电沥青混凝土作为器件的自诊断特性 48

3.3.1 圆柱体器件的自诊断特性 48

3.3.2 梁式器件的自诊断特性 54

3.3.3 车辙器件的自诊断特性 59

3.4 自诊断导电沥青混凝土的应用 66

3.4.1 自诊断导电沥青混凝土应用概况 66

3.4.2 自诊断导电沥青混凝土施工关键技术 67

3.4.3 自诊断导电沥青混凝土的养护决策 81

3.5 导电沥青混凝土的自诊断模型 83

3.5.1 模型的评价指标体系 83

3.5.2 路面综合性能评价模型 85

3.5.3 自诊断沥青混凝土试验段的养护决策 88

第4章 钢纤维导电沥青混凝土的感应加热自愈合性能 91

4.1 概述 91

4.1.1 关于沥青的自愈合性能基础概述 91

4.1.2 沥青混凝土感应加热自愈合法 92

4.2 原材料和试件制备 93

4.2.1 原材料 93

4.2.2 沥青砂浆梁的制备 94

4.2.3 沥青混凝土旋转压实试件的制备 96

4.2.4 多孔沥青混凝土梁的制备 99

4.3 自愈合用沥青混凝土的导电性能和感应加热速率 99

4.3.1 掺钢丝绒的沥青砂浆和多孔沥青混凝土的电阻率 99

4.3.2 导电沥青砂浆和导电沥青混凝土的感应加热性能 106

4.4 自愈合用导电沥青混凝土的力学性能 117

4.4.1 肯特堡飞散损失 118

4.4.2 干燥状态的间接拉伸强度 121

4.4.3 水损害状态的残留间接拉伸强度 124

4.4.4 劲度模量 125

4.4.5 间接拉伸疲劳 128

4.4.6 纳米压痕模量与硬度 130

4.5 导电沥青混凝土的感应加热自愈合试验 132

4.5.1 沥青砂浆梁自修复试验 133

4.5.2 沥青混凝土间接拉伸疲劳自愈合试验 134

4.5.3 沥青混凝土梁弹性基座上的自愈合 138

4.5.4 沥青混凝土梁四点弯曲疲劳损伤的自愈合 142

4.6 感应加热自愈合沥青混凝土的应用 149

4.6.1 钢丝绒多孔沥青混合料的拌和工艺优化及性能验证 149

4.6.2 感应加热自愈合多孔沥青路面试验段的铺筑 155

4.6.3 感应加热自愈合试验段性能分析 157

第5章 导电沥青混凝土的融雪化冰性能 166

5.1 融雪化冰用导电沥青混凝土的电学性能要求 166

5.1.1 传热分析基础知识 166

5.1.2 融雪化冰过程热平衡分析 169

5.1.3 导电沥青路面结构与材料设计要求 176

5.2 导电沥青路面电阻特性与电热效应研究 177

5.2.1 室内加热试验方案 177

5.2.2 导电沥青混凝土电阻特性研究 180

5.2.3 沥青混凝土升温和融雪试验研究 183

5.2.4 隔热层对导电沥青路面加热效率的影响 185

第6章 导热沥青混凝土的太阳能集热性能研究 190

6.1 沥青路面太阳能集热性能的影响因素 190

6.1.1 热平衡分析 190

6.1.2 传热过程解析 192

6.1.3 沥青路面集热性能时效性影响因素分析 196

6.2 太阳能集热沥青路面功能层的优化设计 197

6.2.1 功能层集热过程的基本参数 197

6.2.2 功能层集热三维非稳态传热模型验证 203

6.2.3 不同参数对功能层集热性能的影响研究 207

6.2.4 各参数对功能层性能影响程度的灵敏度分析 219

6.3 沥青路面太阳能集热性能研究 221

6.3.1 导热填料对沥青混凝土路面温度场影响的试验研究 221

6.3.2 集热对沥青混凝土路面温度场影响的试验研究 226

6.3.3 室内小板集热性能的试验研究 230

6.3.4 室外集热性能的试验研究 234

6.3.5 不同气候条件下集热沿程变化数值模拟 237

参考文献 245