1. 研究目的与意义（文献综述）

公路是国民经济的重要命脉，关乎经济健康发展与社会和谐稳定，也被认为是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志。改革开放以来，尤其是通过近年来的不懈努力，我国公路交通实现了跨越式发展，运输服务能力和水平显著提升。但高温车辙、低温开裂、路面板的温度收缩裂缝等与温度密切相关的病害仍严重影响着公路路面的使用性能与寿命。上述病害的产生主要涉及路面温度状况、路面材料温度稳定性等内部因素和气温、交通荷载等外部因素。由于外部因素的控制需要多方面的配合，因此只能通过改善和提高材料的性能来控制或减轻，路面病害的产生是当今的主流趋势。

长期以来，国内外重点从提高沥青结合料、沥青混合料的温度稳定性等方面开展了新材料、新工艺、新设备的研究。利用聚合物改性沥青、纤维改性沥青、优化级配组成等技术措施，被动应对沥青路面在使用过程中面临的温度病害问题，解决了一定时期、一定区域、一定条件下的一些具体工程技术问题。但随着全球气候不断变暖，持续的高温、低温、雨雪、冰冻等灾害天气频发，对公路路面的路用性能产生了严重影响；不断增长的交通量、行车荷载等的综合作用，使公路路面经受着更加严峻的考验。高温车辙、低温开裂、温缩裂缝等病害影响着沥青路面的正常使用。同时，低温雨雪冰冻气候下的路面积雪、结霜、结冰，导致路面抗滑性能降低，交通事故频发，引起交通拥堵、高速公路封闭等。这些由不同温度引起的病害不仅降低了前期投资的回报，也降低了公路运输生产效率，且严重影响公路运输安全，造成了巨大的经济损失和社会影响。

研究表明，相变材料具有相变潜热特性,应用于主动调控沥青混凝土路面的使用温度是可行的。同时，相变材料的应用可减轻沥青混凝土路面与温度相关的病害, 提高其使用性能, 延长其使用寿命。此外,相变材料的调温作用可以减轻沥青混凝土路面的结霜结冰现象,提高路面的抗滑性能和行车的安全性, 且减少了道路融雪剂的使用,有利于环境保护。目前，相变材料在道路工程领域已得到了一定应用，如日本 tken 公司发明了一种路基保温装置，该装置里内含有相变储能材料；kurs 公司发明的含脂肪酸的有机相变材料可应用于建筑、道路、冷藏等领域；美国dayton 大学研制了一种用于建筑领域的聚乙烯相变材料；dowc 公司生产了一种含相变材料的热驱散器，用于永久冻结带道路的冻土融化防护。

为了实现相变材料在沥青混凝土路面中的应用,重点开展沥青混合料用相变材料的研发,主要涉及相变沥青混凝土的调温效果与机理、路用性能、配合比设计方法与施工技术等方面的研究。本实验拟采用石蜡为相变材料，以密胺树脂、聚脲树脂等有机材料对其进行包裹，并加入无机纳米材料对制备的胶囊进行改性。通过研究胶囊的表面形貌、热稳定性及机械性能，确定适用于热拌沥青使用的微胶囊制备方法，为相变微胶囊用于沥青调温提供理论基础。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

沥青作为黑色材料，具有很强的吸热能力，容易导致沥青混凝土路面的温度升高，并对路面耐久性、交通安全及生态环境等带来不利影响。目前国内外主要采用提高路面反射率、增加路面湿度等方式降低路面温度，但均存在一定问题。利用相变材料(pcm，phase change materials)对沥青混凝土进行控温是当今国内外的研究热点。本实验拟采用石蜡为相变材料，以密胺树脂、聚脲树脂等对其进行包裹，并加入无机纳米材料对制备的胶囊进行改性。通过研究胶囊的表面形貌、热稳定性及机械性能，确定适用于热拌沥青使用的微胶囊制备方法，为相变微胶囊用于沥青调温提供理论基础。设计（论文）主要内容:

1. 文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势；

2. 以石蜡为相变材料，密胺树脂、聚脲树脂为囊壁制备微胶囊，并通过无机纳米材料对胶囊进行改性；

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   3. 研究计划与安排

   • 第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。

     明确研究内容，了解研究所需原料 、仪器和设备。

     确定技术方案，并完成开题报告；

   • 第4－7周：按照设计方案，制备不同壁材的热拌沥青相变微胶囊；
   • 第8－12周：对微胶囊的形貌、热稳定性、机械性能等进行测试；
   • 第13－14周：总结实验数据，修改并完成毕业论文；
   • 第15周：论文答辩。

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     4. 参考文献（12篇以上）

     
     

     [1] 马骉,王晓曼,李超,等.相变材料在沥青混凝土路面中的应用前景分析 [j]. 公路, 2009(12):115-118.

     [2] 张一博, 朱洪洲, 李菁若,等.储热降温沥青路面用相变材料的选择 [j]. 郑州大学学报工学版, 2012, 33(3):10-14.

     [3] 畅玉皎.公路用微胶囊型相变调温剂序列与中试研究 [d]. 长安大学, 2013.

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