第1章 绪论 1
1.1 透水路面 1
1.1.1 问题的提出 1
1.1.2 透水路面的特点 2
1.1.3 透水路面技术状况 4
1.2 低噪声路面 8
1.2.1 问题的提出 8
1.2.2 低噪声路面的特点 12
1.2.3 低噪声多孔沥青路面技术状况 13
1.2.4 低噪声多孔水泥路面技术状况 14
1.3 低吸热路面 16
1.3.1 问题的提出 16
1.3.2 保水式路面技术状况 21
1.3.3 遮热式路面技术状况 22
1.3.4 热阻式路面技术状况 23
1.4 除冰雪路面 24
1.4.1 问题的提出 24
1.4.2 弹性颗粒除冰雪路面技术状况 28
1.4.3 热力除冰雪路面技术状况 28
1.4.4 微波除冰雪路面技术状况 30
1.5 反光路面 31
1.5.1 问题的提出 31
1.5.2 国内外研究状况 33
1.6 分解尾气路面 34
1.6.1 汽车尾气的主要成分及危害 34
1.6.2 汽车尾气污染治理方法 35
1.6.3 分解汽车尾气的路面材料国内外研究状况 36
参考文献 38
第2章 透水沥青路面材料 44
2.1 透水沥青混合料空隙特性与渗透规律 44
2.1.1 空隙细观几何特性 44
2.1.2 空隙渗透特性 49
2.1.3 空隙堵塞特性 52
2.1.4 集料粒径对空隙率的影响规律 56
2.1.5 空隙率预估模型 59
2.2 透水沥青混合料材料组成设计 61
2.2.1 基于DEM方法的混合料级配优化 61
2.2.2 沥青用量确定方法优化 69
2.2.3 透水沥青混合料设计流程 74
2.3 透水沥青混合料路用性能 76
2.3.1 水热性能 76
2.3.2 低温及抗冻性能 83
2.3.3 疲劳特性 85
2.3.4 热物性能 97
参考文献 101
第3章 沥青路面结构透水特性 102
3.1 透水沥青路面结构设计系统 102
3.1.1 透水沥青路面结构分类 102
3.1.2 透水路面排水系统设计 104
3.1.3 透水沥青路面结构层厚度 107
3.1.4 透水沥青路面层间结合 121
3.1.5 美国透水性沥青路面结构形式分析 124
3.1.6 透水沥青路面结构类型推荐 128
3.1.7 透水沥青路面结构设计方法 138
3.2 透水沥青路面结构设计要求 140
3.2.1 透水设计 140
3.2.2 承载力验算 146
3.3 沥青路面透水功能设计 149
3.3.1 达西定律及其适应范围 149
3.3.2 透水系统模型 150
3.3.3 渗透系数 155
3.3.4 渗透试验 161
3.4 透水沥青路面降雨入渗模型与透水功能评价 166
3.4.1 降雨过程的数学模型 167
3.4.2 雨水入渗的物理过程 171
3.4.3 路面透水模型参数确定方法 172
3.4.4 路面透水模型的建立与透水功能评价 175
3.5 透水沥青路面结构层材料要求 199
3.5.1 透水面层 199
3.5.2 过滤层 202
3.5.3 透水基层 202
3.5.4 透水垫层和隔水层 208
3.5.5 隔离层 209
3.5.6 透水沥青路面结构层材料设计参数 212
3.6 透水沥青路面的养护与适用性 214
3.6.1 透水沥青路面的养护 214
3.6.2 透水沥青路面的适用场合 217
3.6.3 透水沥青路面的经济性 218
3.6.4 尚需进一步解决的问题 218
参考文献 219
第4章 低噪声多孔沥青路面 224
4.1 低噪声多孔沥青混合料原材料要求 224
4.1.1 沥青 224
4.1.2 集料与填料 229
4.2 低噪声多孔沥青混合料组成设计 231
4.2.1 多孔沥青混合料设计方法 231
4.2.2 配合比设计 233
4.3 低噪声多孔沥青混合料性能 243
4.3.1 试验原材料性能 243
4.3.2 高温性能 244
4.3.3 低温性能 250
4.3.4 水稳定性能 250
4.4 多孔低噪声沥青路面施工技术 253
4.4.1 试验路概况 253
4.4.2 施工关键工序 254
4.4.3 工程质量检测 256
4.4.4 降噪效果 258
参考文献 259
第5章 低噪声多孔水泥混凝土路面 260
5.1 多孔水泥混凝土配合比设计方法与制备工艺 260
5.1.1 原材料性质和混凝土性能试验方法 260
5.1.2 多孔水泥混凝土配合比设计方法 263
5.1.3 制备工艺的比较 266
5.2 多孔水泥混凝土的强度 267
5.2.1 多孔水泥混凝土的强度组成特点 267
5.2.2 水灰比对多孔水泥混凝土强度的影响 268
5.2.3 孔隙率对多孔水泥混凝土强度的影响 269
5.2.4 聚丙烯纤维对多孔水泥混凝土强度的影响 269
5.2.5 矿质超细粉对多孔水泥混凝土强度的影响 273
5.3 多孔水泥混凝土的路用性能 277
5.3.1 抗冻性能 277
5.3.2 耐磨性能 278
5.3.3 降噪性能 280
5.3.4 透水作用 283
参考文献 285
第6章 沥青路面吸声特性 286
6.1 道路交通噪声的成因及多孔沥青路面声学特性 286
6.1.1 道路交通噪声组成 286
6.1.2 轮胎-路面噪声发生机制 288
6.1.3 轮胎／路面噪声影响因素及降噪措施 291
6.1.4 多孔沥青路面声学特性分析 291
6.2 孔隙结构特性对多孔沥青路面吸声性能的影响 293
6.2.1 材料吸声性能表征与影响因素 293
6.2.2 多孔沥青路面降噪性能 295
6.2.3 基于微观结构模型的多孔沥青路面孔隙结构参数特性 299
6.2.4 多孔沥青混合料电声学类比等效线路 304
6.2.5 孔隙结构参数对吸声性能的影响分析 308
6.3 基于有限元的多孔沥青混合料结构参数优化研究 314
6.3.1 有限元模型及参数 315
6.3.2 路面噪声特性与集料结构关系 315
6.3.3 基于降噪性能的沥青路面结构参数拓扑优化 319
6.4 多孔沥青路面近场噪声测试与评价研究 325
6.4.1 轮胎／路面噪声测量方法比较 325
6.4.2 近场噪声测试车的设计 327
6.4.3 现场近场噪声测试车试验 334
参考文献 342
第7章 保水式路面 345
7.1 保水式路面母体材料 345
7.1.1 保水性母体材料设计 346
7.1.2 OGFC沥青混合料配合比设计 346
7.2 保水性材料的制备和评价 351
7.2.1 保水性浆体原材料的要求 351
7.2.2 保水性浆体的制备 356
7.2.3 保水性材料性能评价指标和方法 358
7.2.4 保水性材料性能变化规律 360
7.2.5 保水性材料组成 373
7.2.6 保水性材料的保水机理 373
7.3 沥青路面保水性浆体灌注 375
7.3.1 保水性材料的灌注要求 375
7.3.2 保水性材料灌注量的测定和估算 377
7.4 保水性材料降温性能评价 377
7.4.1 保水性材料降温效果试验方法 377
7.4.2 保水性材料降温效果直接对比 381
7.4.3 保水性材料降温效果因素影响分析 381
7.5 保水式路面路用性能 385
7.5.1 水稳定性 385
7.5.2 高温稳定性 387
7.5.3 低温性能 388
7.5.4 承载能力 388
7.6 保水式路面施工工艺及经济效益 390
7.6.1 母体结构的铺筑 390
7.6.2 保水性材料的灌注 391
7.6.3 保水性路面的成本分析 393
7.6.4 保水式路面的适用场合 394
参考文献 394
第8章 遮热式路面 396
8.1 热辐射理论分析与遮热路面工作原理 396
8.1.1 物体热辐射 396
8.1.2 沥青路面的热辐射 400
8.1.3 遮热式路面工作原理 403
8.2 太阳热反射涂层材料组成设计 404
8.2.1 涂层材料的基本性质 404
8.2.2 太阳热反射涂层材料的技术要求 405
8.2.3 太阳热反射涂层材料组成成分 409
8.2.4 太阳热反射涂层材料的组成设计 413
8.2.5 太阳热反射涂料的工作性能 415
8.3 太阳热反射涂层降温效果试验 417
8.3.1 室内试验仪器及控制 417
8.3.2 室内降温效果试件制备 423
8.3.3 室内试验过程与结果分析 425
8.3.4 室外试验方法与结果分析 429
8.4 太阳热反射涂层的路用性能 434
8.4.1 太阳热反射涂层的抗滑性能 434
8.4.2 太阳热反射涂层的耐磨性能 439
8.4.3 太阳热反射涂层的耐腐蚀性能 441
8.5 太阳热反射涂层施工 441
8.5.1 太阳热反射涂层材料的制备 441
8.5.2 太阳热反射涂层的施工工艺 442
8.5.3 太阳热反射涂层的经济成本 444
8.5.4 试验路段 444
8.5.5 太阳热反射涂层适用场合 448
参考文献 449
第9章 热阻式路面 450
9.1 热传导理论基础和热阻式路面工作原理 450
9.1.1 热传导理论基础 450
9.1.2 热阻材料的选择 451
9.1.3 热阻路面工作机理 452
9.2 热阻路面降温测试要求 453
9.2.1 物体温度测试方法 453
9.2.2 热阻式路面降温效果测试系统构成 454
9.2.3 试验试件制备及控制要求 456
9.3 沥青蛭石混凝土路面的降温效果 457
9.3.1 蛭石特性 457
9.3.2 沥青蛭石混凝土路面降温试验 458
9.4 沥青煅烧铝矾土混凝土路面降温效果 460
9.4.1 铝矾土及煅烧铝矾土特性 460
9.4.2 集料全部采用煅烧铝矾土的混凝土路面 461
9.4.3 集料部分采用煅烧铝矾土的混凝土路面 468
9.4.4 煅烧铝矾土集料热阻式路面路用性能 474
9.5 施工控制要求与成本效益分析 474
9.5.1 施工控制要求 474
9.5.2 成本效益分析 475
9.5.3 热阻路面的适用场合 476
参考文献 476
第10章 沥青路面热效应 477
10.1 路面传热方式与热物理参数 477
10.1.1 路面基本传热方式 477
10.1.2 路面热物理参数分析 479
10.1.3 热物理参数对路表温度的影响分析 489
10.2 沥青路面温度场模拟与变化规律 493
10.2.1 国内外路面温度场研究成果总结 494
10.2.2 路面温度场的理论预估方法 497
10.2.3 基于有限元法的沥青路面温度场模拟 501
10.2.4 沥青路面温度影响因素分析 510
10.3 路面对环境的放热效应模型 517
10.3.1 气温及不同下垫面温度的日变化规律 517
10.3.2 沥青路面对环境产生的热效应 521
10.3.3 沥青路面热效应影响因素分析 527
10.4 沥青路面路表空气层温度模拟 532
10.4.1 路表空气层模型 532
10.4.2 路表空气层温度数值模拟 535
10.4.3 路表空气层温度的影响因素分析 541
10.4.4 路面对周围人体热舒适性影响分析 548
10.5 低吸热路面热效应分析 553
10.5.1 保水路面热效应 553
10.5.2 遮热路面热效应 554
10.5.3 热阻路面热效应 555
10.5.4 路面温度调节技术效果对比分析 557
参考文献 561
第11章 弹性除冰雪沥青路面 564
11.1 弹性材料技术性质 564
11.1.1 原材料 564
11.1.2 弹性材料对混合料性能的影响 565
11.1.3 弹性材料技术标准 571
11.2 弹性除冰雪沥青混合料级配组成设计 572
11.2.1 弹性材料掺配方法的研究 572
11.2.2 弹性除冰沥青混合料级配组成设计 572
11.3 弹性沥青混合料成型工艺 583
11.3.1 拌和工艺 584
11.3.2 室内成型工艺 590
11.3.3 弹性材料路面施工工艺 596
11.4 弹性沥青路面除冰雪性能 599
11.4.1 弹性除冰雪沥青路面除冰雪机理 599
11.4.2 室内模拟试验 609
11.5 弹性除冰雪路面实体工程铺筑及应用效果评价 616
11.5.1 弹性除冰雪路面实体工程概况 616
11.5.2 弹性除冰雪路面的铺筑 617
11.5.3 弹性除冰雪路面使用性能观测 617
参考文献 620
第12章 微波融冰雪路面 622
12.1 磁铁矿沥青路面材料组成与结构设计 622
12.1.1 磁铁矿石与磁铁矿集料 622
12.1.2 磁铁矿沥青混合料组成设计及性能检验 624
12.1.3 磁铁矿沥青混凝土结构层特性 636
12.1.4 磁铁矿沥青路面结构组合设计 638
12.2 微波与磁铁耦合发热机理 641
12.2.1 微波及微波加热技术 642
12.2.2 磁铁矿微波发热机理 645
12.3 磁铁矿沥青路面微波除冰理论及仿真模型 652
12.3.1 磁铁矿沥青路面微波除冰理论 652
12.3.2 微波除冰仿真模型 657
12.3.3 微波除冰合理加热时间 661
12.4 磁铁矿沥青路面微波除冰效率 668
12.4.1 磁铁矿集料品位和用量对除冰效率的影响 668
12.4.2 环境温度对除冰效率的影响 675
12.4.3 冰层厚度对除冰效率的影响 679
12.4.4 微波发射频率与加热模式对除冰效率的影响 683
12.4.5 除冰效率与除冰成本比较 689
参考文献 691
第13章 能量转化型热力融冰雪路面 692
13.1 能量转化型道路融雪试验系统的开发 692
13.1.1 能量转化型道路融雪试验系统工作原理 692
13.1.2 能量转化型融雪路面及内部热管受力特性分析 693
13.1.3 能量转化型道路融雪试验系统的建设 700
13.1.4 能量转化型道路融雪系统的融雪效果 702
13.2 能量转化型道路融雪系统温-湿耦合融雪模型 710
13.2.1 基本假设 711
13.2.2 能量转化型道路融雪系统温度场 712
13.2.3 能量转化型道路融雪系统湿度场的研究 718
13.2.4 能量转化型道路融雪系统温-湿耦合融雪模型 723
13.2.5 能量转化型道路融雪系统温-湿耦合融雪模型的计算方法 723
13.3 能量转化型道路融雪系统温-湿耦合融雪模型的验证 728
13.3.1 能量转化型道路融雪系统融雪效果的评价方法 728
13.3.2 能量转化型道路融雪系统温-湿耦合融雪模型预测效果评价方法 729
13.3.3 能量转化型道路融雪系统温度场的验证 729
13.3.4 能量转化型道路融雪系统湿度场的验证 733
13.3.5 能量转化型道路融雪系统温-湿耦合模型的验证 736
13.4 能量转化型道路融雪系统布设技术 738
13.4.1 我国降雪分布特点及代表性城市的选取 738
13.4.2 能量转化型道路融雪系统仿真分析方法 740
13.4.3 能量转化型道路融雪系统运行效果的影响因素研究 741
13.4.4 多地区多融雪目标能量转化型道路融雪系统单位面积设计热负荷 751
13.5 道路融冰雪实体工程铺筑及应用效果评价 755
13.5.1 能量转化型道路融雪系统实体工程结构设计 755
13.5.2 能量转化型道路融雪系统施工工艺 756
13.5.3 能量转化型道路融雪系统实体工程融雪性能观测 758
13.5.4 能量转化型道路融雪系统使用性能影响因素分析 760
13.5.5 效益分析及推广应用前景 763
参考文献 764
第14章 反光玻璃沥青混凝土路面 766
14.1 玻璃沥青混凝土设计要求和方法 766
14.1.1 玻璃沥青混凝土设计要求 766
14.1.2 材料组成设计方法 768
14.2 玻璃沥青混凝土组成设计 771
14.2.1 原材料性质分析 771
14.2.2 级配选择 773
14.2.3 最佳沥青用量确定 778
14.3 玻璃沥青混凝土反光特性 782
14.3.1 反光原理 782
14.3.2 反光性能评价 782
14.4 玻璃沥青混凝土路用性能 790
14.4.1 高温稳定性 790
14.4.2 低温抗裂性 792
14.4.3 水稳定性 794
14.4.4 抗滑性能 796
14.4.5 渗透性 797
14.5 玻璃沥青混凝土路面施工 798
14.5.1 施工配合比 798
14.5.2 施工与检测 800
参考文献 803
第15章 吸收分解汽车尾气路面 804
15.1 光催化净化尾气机理及改性技术 804
15.1.1 光催化剂净化机理 804
15.1.2 光催化剂改性技术 807
15.1.3 光催化剂的负载 810
15.2 耦合型吸收分解汽车尾气光催化剂和添加剂 812
15.2.1 试验设备及材料 812
15.2.2 纳米TiO2分散 812
15.2.3 TiO2浆料光催化性能 817
15.3 矿物负载型吸收分解汽车尾气光催化材料和添加剂 822
15.3.1 载体矿物的性能测试及选择 822
15.3.2 载体用量对光催化效果的影响 830
15.3.3 制备流程 832
15.3.4 海泡石负载纳米TiO2 832
15.3.5 电气石负载纳米TiO2 842
15.4 吸收分解尾气路面材料设计及其效果评价 850
15.4.1 无机钾水玻璃光催化涂料与丙烯酸光催化涂料的性能比较 850
15.4.2 水性无机涂料配方的优化 851
15.4.3 水性无机光催化涂料的配制 853
15.4.4 光催化涂料的性能 861
15.4.5 光催化涂料中试生产 864
15.5 吸收分解汽车尾气路面材料的实施效果 866
15.5.1 光催化涂料施工技术要求 866
15.5.2 吸收分解汽车尾气路面材料的路用性能 867
15.5.3 路面分解汽车尾气效果实测 869
参考文献 871