本發明屬于道路工程技術領域，涉及一種新型調溫瀝青路面結構，可有效降低路面溫度，減輕路面高溫病害，達到緩解城市“熱島效應”的效果。

背景技術：

瀝青路面因具有表面平整無接縫、行車舒適、噪音小、養護維修簡便等優點被廣泛采用，我國現有13萬公里高速公路中，90％以上是瀝青路面。我國大部分地區夏季炎熱，氣溫可達到35℃以上，由于瀝青路面對太陽輻射的低反射率，路表溫度可達到70℃左右，一方面導致材料高溫失穩使得路面出現一系列破壞，另一方面，還會影響道路周邊熱環境，加重城市“熱島效應”。

目前，國內外為應對車轍破壞從改性瀝青、結構設計出發提高瀝青及瀝青混合料的高溫穩定性，但并不能從根本上解決車轍問題。近年來，出現一批新的設計理念，如反射型瀝青路面、導電瀝青混凝土、熱阻瀝青混合料、相變瀝青混合料等，通過改性路面的熱學性質以改變瀝青溫度場，但路用性能、成本與耐久性是制約其發展的重要因素。如何利用新型路面材料，通過合理組合，開發出成本低廉、性能優異的環境友好型瀝青路面結構是需要解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是針對上述現有技術存在的不足，綜合使用導熱瀝青混合料與相變瀝青混合料，提供一種新型調溫瀝青路面結構，針對車轍常發生的中上面層位置，該路面結構上面層通過將熱量導入結構內部，為防止中面層熱量蓄積，通過復合相變材料進行吸熱，調節瀝青路面整體溫度場，達到同時降低路面中上面層溫度的效果，不但可以減少夏季高溫破壞，還可以有效緩解城市“熱導效應”，節約能源。

為實施上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種新型調溫瀝青路面結構，其特征在于：包括導熱瀝青上面層與吸熱瀝青中面層，所述瀝青上面層通過摻入碳纖維、石墨粉形成導熱瀝青結構層，中面層通過摻入真空浸漬的聚乙二醇/膨脹珍珠巖復合材料形成的吸熱瀝青結構層。

作為優選，所述路面上面層為導熱瀝青混合料，其中炭纖維含量為瀝青混合料總質量的0.2％，石墨粉摻量為瀝青體積分數的12％～18％以替代礦粉。

作為優選，所述路面上面層級配為公稱最大粒徑13mm的導熱瀝青混凝土層，在普通ac-13瀝青混合料的基礎配比上，其中摻入的石墨質量每增加1g，瀝青含量增加0.5g。

作為優選，所述上面層導熱瀝青混合料拌合順序為粗細集料用拌和機拌和90s后加入碳纖維再拌合90s，加入瀝青后拌合90s，最后加入石墨粉與礦粉，繼續拌和90s，制得導熱瀝青混合料。

作為優選，所述瀝青混合料中面層為吸熱瀝青混合料，其中真空浸漬法制得的聚乙二醇/膨脹珍珠巖以替代半數0.15mm與0.3mm檔的細集料。

作為優選，本發明所采用的中面層級配為公稱最大粒徑13mm的吸熱瀝青混凝土層，在普通ac-13瀝青混合料的基礎配比上，直接將聚乙二醇/膨脹珍珠巖替代半數0.15mm與0.3mm檔的細集料。

作為優選，本發明中面層所采用聚乙二醇/膨脹珍珠巖，由聚乙二醇與100目的膨脹珍珠巖混合，90℃水浴0.5h，抽真空1h，熱過濾24h后冷卻，磨細過篩制成。

作為優選，所述中面層吸熱瀝青混合料拌合順序為粗細集料用拌和機拌和90s后加入復合相變材料再拌合90s，加入瀝青后拌合90s，最后加入礦粉，繼續拌和90s，制得吸熱瀝青混合料。

作為優選，本發明調溫中上面層是在普通ac-13瀝青混合料的基礎配比上進行替代某檔集料所得，其普通瀝青混合料的質量百分比為37～46％的粗集料(4.75mm～13.2mm)、43～51％的細集料(0.075mm～4.75mm)、5％～6％的礦粉以及4％～6％的70#基質瀝青。

采用上述結構后，本發明和現有技術相比所具有的優點是：

導熱瀝青結構層將路面輻射導入瀝青中下面層，吸熱瀝青結構層通過復合材料固—液相變進行吸熱，使得瀝青路面中上面層同時溫度降低，調節路面溫度場，在保證路用性能的同時減輕夏季高溫天氣瀝青路面車轍病害的產生和緩解城市熱島效應。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的試件試驗箱體圖。

具體實施方式

以下所述僅為本發明的較佳實施例，并不因此限定本發明的保護范圍，下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

該新型調溫路面結構包括導熱瀝青上面層1與吸熱瀝青中面層2，所述瀝青上面層1通過摻入碳纖維、石墨粉形成導熱瀝青結構層，中面層2通過摻入真空浸漬的聚乙二醇/膨脹珍珠巖復合材料形成的吸熱瀝青結構層。

實施例1

確定普通瀝青混合料各摻量的質量百分比以備調溫結構層的設計，42％的粗集料(4.75mm～13.2mm)、47.5％的細集料(0.075mm～4.75mm)、5.7％的礦粉以及4.8％的70#基質瀝青。

制備聚乙二醇/膨脹珍珠巖定形相變材料，由聚乙二醇與100目的膨脹珍珠巖混合，

90℃水浴0.5h，抽真空1h，熱過濾24h后冷卻，磨細過篩備用。

吸熱瀝青中面層的設計：保持瀝青混合料粗集料、礦粉與瀝青質量百分比不變，細集料(0.075mm～4.75mm)質量調為39.2％，復合相變材料摻比為8.3％。

中面層試件成型：預熱后粗細集料用拌和機拌和90s后加入復合相變材料再拌合90s，加入瀝青后拌合90s，最后加入礦粉，繼續拌和90s，制得吸熱瀝青混合料。

導熱瀝青上面層的設計：保持瀝青混合料粗細集料(0.075mm～13.2mm)的質量不變，碳纖維摻量為0.2％，石墨粉摻量為瀝青體積分數的18％以替代礦粉，換算成質量分數為2.2％的石墨，2.8％的礦粉與5.9％的瀝青。

新型調溫瀝青路面結構組合試件與常規瀝青混合料試件相比上表面降溫達4.3℃，

下表面降溫3.4℃。

實施例2

確定普通瀝青混合料各摻量的質量百分比以備調溫結構層的設計，42％的粗集料(4.75mm～13.2mm)、47.5％的細集料(0.075mm～4.75mm)、5.7％的礦粉以及4.8％的70#基質瀝青。

制備聚乙二醇/膨脹珍珠巖定形相變材料，由聚乙二醇與100目的膨脹珍珠巖混合，

90℃水浴0.5h，抽真空1h，熱過濾24h后冷卻，磨細過篩備用。

吸熱瀝青中面層的設計：保持瀝青混合料粗集料、礦粉與瀝青質量百分比不變，細集料(0.075mm～4.75mm)質量調為42.2％，復合相變材料摻比為5.3％。

中面層試件成型：預熱后粗細集料用拌和機拌和90s后加入復合相變材料再拌合90s，加入瀝青后拌合90s，最后加入礦粉，繼續拌和90s，制得吸熱瀝青混合料。

導熱瀝青上面層的設計：保持瀝青混合料粗細集料(0.075mm～13.2mm)的質量不變，碳纖維摻量為0.2％，石墨粉摻量為瀝青體積分數的12％以替代礦粉，換算后的石墨質量分數為1.4％，礦粉為3.9％，瀝青為5.5％。

新型調溫瀝青路面結構組合試件與常規瀝青混合料試件相比上表面降溫達3.6℃，下表面降溫2.5℃。