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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TiO2832

15.3.5 电气石负载纳米TiO2842

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