相变材料在沥青混合料中的研究进展

李松霞

关键词：相变材料；沥青；混合料；研究

引言

我国处在发展中国家，各行各业都在追随着时代的步伐不断革新。其中，相变材料作为一种新型材料被应用到实际路面之上，体现了出了许多它独有的优质特点，但其中仍存在诸多不足之处等待完善。对相变材料在沥青混合料中的应用做进一步的研究，对促进我国工业发展具有十分重要的现实意义。

一、相变材料的基本概念

相变材料又常常被人们称之为潜热储能性材料，其原理是在相变的同时将热量进行吸收或释放所产生的能量，并加以存储，可以将存储能量在适当的时候进行再次的吸收或者释放，以达到周围环境的恒定温度。相变材料有着许多优质的特点，例如：设备体积较小、拥有良好的储能效果、温差恒定等特点，这些特征都使得相变材料的应用变的极为广泛。相变材料在新能源、航天、建筑、纺织等多种领域均有涉及，其中，对于建筑行业来说，相变材料已经应用于混凝土、涂料及其它的材料中了，并产生了不错的效果。但在我国沥青公路上的相变材料还处在研发阶段，仅对水泥混凝土路面进行了尝试，沥青混凝土路面还处在开发阶段。

二、相变沥青混合材料的特点

（一）高温降温特性

普遍的混合材料只具备硬度的特点，在长久的使用过程中会出现裂缝、变形等现象，夏天的酷暑高温会导致混合材料裂变。通常来讲，材料的温度会随天气的温度呈线性变化，普通的混合材料在达到一定温度后就会出现破坏的状态。相变材料的加入可有效防止这一现象的发生，在沥青到达一定温度时，相变材料会将高温时间进行缩短，将其表面热能进行储存，以达到明显降温的作用。使其在外界温度相同的条件下，远远低于其他普通混合型材料的温度，以此减少高温带来的安全隐患，延长沥青路面的使用年限。

（二）低温抗凝特性

在对同等低温不同材料的试验当中，相变材料的温度比普通材料的温度更高，所以体现出相变材料的抗凝性，但这一时间不会持续时间太长，只能起到减缓保护的作用。将相变材料的合理应用以及公路的合理设计进行融合，可以将寒流的温度进行提升，将存储的热能释放在材料当中，这样可以使公路表面温度上升，能够有效使寒冷冬天的沥青路面上减少裂痕，减少交通事故隐患。在一定程度上可以减少积雪给路面带来的影响，在积雪到达一定的温度后，其内部相变材料会将表面的冷温进行吸收转化，主要的外在体现就是可以有效的减少积雪的时间及数量。

三、相变材料在沥青混凝土路面中的应用及意义

（一）沥青混凝土路面的现状

沥青混凝土的材料的特点是具有对温度的灵敏性，遇热变软，受冷变硬，热胀冷缩等性质，因此，随着四季的温差变化，这样的材料会给公路上的行人造成诸多的不便。其主要原因就是由于沥青混凝土材料过于生硬造成的，材料自身不易于控制温差变化，大气中的热流或者冷流进入沥青混凝土之中，使其发生相对应的变化，给公路带来了不便，同时由于承载次数增加，大型的载荷重量等多种因素使路面的使用寿命大大缩短，这无疑是对国家经济的一种消耗。所以，经过长久以来的国内外科技的整合，要对沥青材料进行整改，通过添加纤维、优化材料组合等方面的技术手段来应对这一现象，这样才能不受时间地域的限制，使沥青路面更具有稳定性。

（二）相变材料的沥青混凝土路面

根据实验表明，相变材料具有储能保温的性能，可将外界温度以热能形式存储并在适当的时候加以转化，可以大大降低外界温度给路面造成的温差，并维持在一个相对稳定的温度环境下，减少高温与低温存在其表面的作用时间。因此，我们将相变材料融入到沥青混合土当中，提升材料的自控能力，当外界气温升高时或者有热气流流入混凝土中时，相变材料在达到一定温度时就会将高温进行转化并加以储存，使路面表层温度降低，以达到减缓高温的作用。同理，在寒冷的环境下，相变材料可以为沥青公路表面提供热量以防止公路出现裂痕现象。在冷热能量进行相互转化的过程中，可以使沥青温差恒定在一个数值范围之内，以此有效的保证了沥青混凝土的温差变化，可以使原先的被动温差效果转变为主动调节温差的效果。

结语：

相变材料凭借自身的相变潜能特性早已在各个领域中得到了认可，在太阳能产业的热温交替转化，家用空调的温差调节等方面，但在实际应用于沥青公路上的方面还有待于加强。相变材料控制混合料温差是有效的，是解决当前我国公路一系列问题的有效可行性措施，不仅可以提升交通的安全性还可增加使用寿命，在环保等方面也有重要的发展前景。为了能够更好的实现这一目标，我国应将研究重点放在对沥青混合材料的开发当中，将沥青材料中掺入相变材料效能的技术手段以及实际的施工技术等方面进行探究。

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