保水性路面材料

ppt
1背景：在有降温作用的路面中，保水性路面降温效果最好，遮热式路面次之，热阻性路面最差。

2保水性路面简介：城市保水性沥青路面即是把具有保水功能的浆体材料灌入大空隙的沥青路面表层，使其形成具有保水功能的表面层。

保水性路面具有大量的孔隙结构,这样的微孔结构在雨天(或通过洒水)时迅速吸收水分并将水分保留在微孔结构中,。

随着路面温度的升高，保水性沥青路面表层通过水分持续蒸发来降低路面温度，减少城市局部的热岛效应。

保水性铺装主要用于行车道和人行道,其降温降温幅度可达5~15C,为行人和行车提供一个舒爽的道路使用环境。

该技术起源于上世纪90年代的日本，并且在日本得到广泛应用。

3保水性材料：保水性材料主要分为矿物质系保水性材料和聚合物系保水性材料。

其中矿物质系保水性材料主要以高炉矿渣微粉末、高炉水淬矿渣或粉煤灰为主要原材料。

矿渣的主要化学成分为二氧化硅、三氧化二铝和CaO,在强碱的激发下具有超高活性,会进一步发生水化硬化反应,生成类似于沸石结构的多孔胶凝体,对水分子具有很好的吸附作用。

聚合物系保水材料是指采用聚丙烯酞胺系、聚乙烯醇系、聚氧化乙烯系树脂等各种吸水性树脂为主要吸水材料。

高吸水性树脂在分子结构上带有大量的具有很强亲水性的化学基团,这些化学基团形成的复杂结构赋予材料高吸水和高保水特性,其吸水后溶胀为凝胶,即使受到外力挤压,水也不易流失,具有优良的保水性能,是一种新型的高分子材料
目前，应用最广泛的保水性浆体是以粉煤灰、无机矿物粘土、水泥( 超硬性材料) 、增粘性材料、高炉矿渣、石膏、微粒硅砂等为原料复配而成。

3、国内外研究现状：
国外：在日本，研究人员用微粒硅砂和混凝土废料为原料研制了具有保水性的路基材料，并进行了蒸发降温效果测定，结果显示温度可降低 10 ℃。

还有将微粒硅砂、水、水泥按质量比为 5 ∶ 5 ∶ 0. 75混合配置保水性砂浆，降温效果测试显示最大可降低20℃。

国内：在我国，保水性浆体材料的开发仍处于探索阶段，相关研究成果较少，对保水性材料的研究仅限于室内蒸发模拟实验。

目前比较出名的是重庆交通大学凌天清教授以半柔性路面为载体，以工业矿渣、硅藻土等为原料研制了保水性砂浆。

通过室内测试，其最高可降温约 12℃。

4特点：见ppt
5优点：1) 降温效果显著，可降低路表温度 10 ℃;
2) 环保节能，保水性砂浆能够吸收并保存雨水或人工洒水
3）同时由于空隙的存在，路面具有一定的排水、降噪功能;
4) 适用于透水性、排水性沥青路面和多孔混凝土路面。

6、存在的问题：见ppt
7、作用机理：
聚合物系保水性材料：聚合物系保水性材料主要利用吸水性树脂强大的吸水能力来吸附水分。

高吸水性树脂在分子结构上带有大量的具有很强亲水性的化学基团,这些化学基团形成的复杂结构赋予材料高吸水和高保水特性,是一种能吸收其自身重量几百倍甚至上千倍水的树脂,最高可以达到5300倍的水,被冠予“超级吸附剂”的桂冠。

其吸水后溶胀为凝胶,即使受到外力挤压,水也不易流失,具有优良的保水性能,是一种新型的高分子材料"高吸水性树脂具有两个显著特点:高吸水性和高保水性,这使它被广泛地应用于不同的领域"
保水性材料的吸附机理
保水材料的吸水机理大致可以分为两大类:第一类是原材料自身吸附水分"这类保
水材料以保水性树脂为代表"第二类以材料的微孔或者是经过反应所形成的微孔来吸收
水分"这种材料很多,例如硅胶!硅藻土!海泡石!陶瓷!硅砂等都是多孔材料"所以在保水性材料配合比设计的过程中,可以用到的原材料很多，这也正是日本保水性材料配合比比较繁多的原因所在，通过碱刺激矿渣反应,生成沸石或者是类似于沸石相的矿物质,利用其微孔结构来吸附水分"
矿物质系保水性材料主要以高炉矿渣微粉末!高炉水淬矿渣或粉煤灰为主要原材料"
矿渣的主要化学成分为5102!A1203和CaO,在强碱的激发下具有超高活性,会进一步
发生水化硬化反应,生成类似于沸石结构的多孔胶凝体,对水分子具有很好的吸附作用"
聚合物系保水材料是指采用聚丙烯酞胺系!聚乙烯醇系!聚氧化乙烯系树脂等各种吸水
性树脂为主要吸水材料"高吸水性树脂在分子结构上带有大量的具有很强亲水性的化学
基团,这些化学基团形成的复杂结构赋予材料高吸水和高保水特性,其吸水后溶胀为凝
胶,即使受到外力挤压,水也不易流失,具有优良的保水性能,是一种新型的高分子材
料"。