超疏水路面材料、结构与应用

本书介绍了由超疏水仿生材料制备得到的超疏水抗凝冰功能层在公路路面防覆冰领域（包括水泥混凝土路面和沥青路面）的研究与应用。全书内容主要包括：绪论，超疏水路面防覆冰理论，超疏水水泥混凝土路面结构、材料与性能，超疏水沥青路面的结构、材料与性能，超疏水-自发光水泥基路面材料与性能，超疏水路面材料与结构的未来研究及发展方向。本书通过自主设计试验，系统地评价了超疏水抗凝冰功能层的防覆冰效能与长期性能，揭示了其微观作用机理，并结合工程实例，展示了超疏水抗凝冰功能层在公路领域的应用，对超疏水路面结构与材料的发展趋势和前景作出了前瞻性的预测和评价。本书可适用于交通与土木类高等院校交通运输工程、土木工程、材料科学与工程等学科的研究生的教学用书，也可作为从事道路、桥梁、隧道、工民建、铁路等设计、施工和管理等研究的科研人员的参考用书。

第一章绪论
1.1超疏水路面材料的研究背景
1.2传统公路路面防冰除冰技术及应用
1.3超疏水路面的发展及特点
1.4本书的主要内容
第二章超疏水路面防覆冰理论
2.1超疏水现象及基本理论
2.1.1超疏水现象
2.1.2材料表界面与表面能
2.1.3接触角与滚动角
2.1.4浸润理论模型
2.2超疏水表面特性的影响因素
2.2.1表面化学组成因素
2.2.2表面物理结构因素
2.2.3外界因素
2.3超疏水路面防覆冰设计理论
2.4超疏水路面防覆冰行为理论分析
2.4.1加速液滴滚落
2.4.2减缓冰的形成进程
2.4.3降低“冰-路”附着力
2.5小结
第三章超疏水水泥混凝土路面结构、材料与性能
3.1超疏水水泥混凝土路面设计与增效原理
3.1.1超疏水水泥混凝土面层设计
3.1.2超疏水水泥混凝土面层增效原理
3.2超疏水水泥混凝土路面材料制备
3.2.1原材料
3.2.2超疏水材料的制备
3.3超疏水水泥混凝土路面材料力学性能
3.3.1强度测试方法
3.3.2试验结果与分析
3.4超疏水水泥混凝土路面材料防覆冰效能
3.4.1“冰-路”附着力性能试验简介
3.4.2“冰-路”附着力试验研究
3.4.3超疏水水泥面层结冰模拟试验研究
3.4.4多种凝冰工况下水泥混凝土面层覆冰性能试验研究
3.4.5微观结构试验与分析
3.5超疏水水泥混凝土面层耐久性研究
3.5.1吸水率试验
3.5.2耐硫酸盐腐蚀试验
3.5.3抗冻性能试验
3.6超疏水水泥混凝土面层现场试验研究
3.6.1试验段简况
3.6.2超疏水水泥混凝土路面现场应用测试
3.6.3试验结果与分析
3.7小结
第四章超疏水沥青路面结构、材料与性能
4.1超疏水沥青路面抗凝冰功能层设计
4.2超疏水沥青路面抗凝冰功能层整体制备
4.3超疏水沥青路面防覆冰性能与评价
4.3.1疏水性能测试
4.3.2防冰霜性能测试
4.4超疏水沥青路面抗凝冰功能层长期性能
4.4.1耐磨耗性能试验
4.4.2渗透性能试验
4.4.3耐水性能试验
4.5超疏水沥青路面的现场工程应用与效能评价
4.5.1工程概况
4.5.2材料准备
4.5.3超疏水材料制作过程
4.5.4施工工艺及流程
4.5.5维修养护过程
4.5.6现场性能测试
4.5.7与国内外同类技术比较以及存在的问题
4.6小结
第五章超疏水-自发光水泥基路面材料与性能
5.1超疏水-自发光水泥基路面功能层材料制备
5.1.1长余辉发光材料简介
5.1.2超疏水-自发光水泥基路面功能层材料制备
5.2超疏水-自发光水泥基路面材料的发光性能
5.2.1试验方法
5.2.2结果分析与讨论
5.3超疏水-自发光水泥基路面材料的疏水性能
5.3.1试验方法
5.3.2结果分析与讨论
5.4超疏水-自发光水泥基路面材料的其他性能
5.4.1力学性能
5.4.2耐磨性能
5.4.3耐老化性能
5.4.4耐污性能
5.5超疏水-自发光水泥基路面材料微观结构及机理分析
5.5.1SEM试验
5.5.2AFM试验
5.5.3FTIR试验
5.6超疏水-自发光水泥基路面材料的整体作用效果评价
5.7小结
第六章超疏水路面材料与结构的未来研究及发展方向
6.1超疏水路面材料与结构未来研究需要解决的问题
6.2超疏水路面材料与结构未来的应用前景
6.3超疏水路面材料与结构的经济性分析
6.3.1超疏水水泥混凝土路面材料经济性分析
6.3.2超疏水沥青混凝土路面材料经济性分析
6.4超疏水路面材料与结构的社会和环保效益
参考文献