沥青路面信息化质量控制及寿命预测
发布时间：2023-01-06 08:29
信息化时代飞速发展,利用计算机来处理庞大的数据工作以及各种突发状况越来越普遍。然而,在公路建设行业,利用信息化手段对施工过程进行检测和控制起步相对较晚,但通过信息化手段,能够对施工过程进行及时、准确、便捷的把控,能够最大化排除人为因素带来的质量问题。本文依托兰州至海口、渭源至武都段高速公路建设工程,引入“互联网+”技术,对高速公路建设全过程进行信息化精准监控。通过从沥青混合料的拌和、运输、摊铺及压实过程等各环节进行监控,做到最大程度上减少沥青路面产生各类病害产生的可能性,为精准预测依托工程疲劳寿命提供保障。为预测依托工程沥青路面材料的疲劳寿命,取道路铺筑时所拌合的沥青混合料,成型动态模量测试试件,利用UTM-100万能试验材料机,对沥青路面上、中、下面层材料分别开展动态模量试验,分析不同温度和频率等条件下的路用性能参数变化情况。基于时-温等效原理得到动态模量主曲线,分析了不同结构层的动态模量、相位角、车辙因子和疲劳因子;结合Bisar软件模拟路面层底拉伸应变计算结果,提出了利用疲劳寿命来预测依托高速公路路面的使用寿命方程。本文研究结果结果表明:（1）“互联网+”技术可以被用来监控沥青路...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 沥青路面信息化质量控制研究
1.2.2 动态模量试验研究
1.2.3 沥青路面寿命预测分析
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第2章 原材料及试验方法
2.1 依托工程概况
2.2 原材料特性
2.3 试验方法
2.3.1 沥青质量控制检测
2.3.2 沥青混合料路用性能控制检测
2.3.3 沥青混合料动态模量测试方法
2.3.4 现场路面压实度检测方法
2.4 本章小结
第3章 配合比设计优化与路用性能测试
3.1 ATB-25配合比设计优化
3.1.1 级配优化过程
3.1.2 油石比优化
3.2 Superpave-20 配合比设计优化
3.2.1 Superpave-20 级配优化
3.2.2 油石比优化
3.3 SMA-13配合比设计验证
3.3.1 级配优化
3.3.2 油石比优化过程
3.4 路用性能测试
3.4.1 高温稳定性
3.4.2 低温抗裂性
3.4.3 水稳定性
3.5 本章小结
第4章 沥青路面施工过程信息化质量监控
4.1 沥青质量监控
4.1.1 傅里叶红外光谱
4.1.2 荧光分析
4.2 依托工程沥青混合料拌和站监控
4.2.1 拌和站监控原理
4.2.2 系统组成
4.2.3 系统实现功能
4.2.4 数据监控分析
4.3 沥青混合料的运输监控
4.3.1 运输车辆的监控
4.3.2 运输车辆与摊铺机的对接监控
4.4 摊铺机的摊铺过程监控
4.4.1 摊铺速度监控
4.4.2 摊铺温度监控
4.5 各类压路机的碾压监控
4.5.1 系统概述
4.5.2 碾压轨迹监控
4.6 路面压实度质量测试
4.7 本章小结
第5章 路面材料力学参数及疲劳寿命预测
5.1 不同频率和温度下的力学参数
5.1.1 动态模量
5.1.2 相位角与频率关系
5.1.3 抗车辙因子
5.1.4 疲劳因子
5.2 基于时-温等效原理的动态模量主曲线
5.3 基于动态模量的疲劳寿命预测
5.3.1 修正因子分析
5.3.2 疲劳寿命预测理论模型
5.3.3 沥青路面疲劳寿命工程实例分析
5.4 讨论
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
附录 攻读学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]红外光谱法表征SBS改性沥青研究进展[J]. 郭小圣,郭皎河,李志军,宁爱民. 中国胶粘剂. 2019(07)
[2]基于结构固有频率的沥青混合料动态模量及预估模型研究[J]. 孟安鑫,徐慧宁,傅锡光,谭忆秋. 中国公路学报. 2019(02)
[3]TAF-10环氧沥青混合料动态弹性模量及路用性能试验研究[J]. 李萍,刘文科,念腾飞,张国宏,何腾. 硅酸盐通报. 2019(01)
[4]钢渣沥青砂浆动态模量试验及其主曲线研究[J]. 郭荣鑫,刘兴姚,颜峰,林志伟. 硅酸盐通报. 2019(01)
[5]公路施工信息化管理[J]. 张毓. 交通世界. 2018(33)
[6]炭黑改性沥青混合料的动态响应主曲线分析[J]. 栗培龙,马松松,李建阁,张东阳. 郑州大学学报(工学版). 2018(04)
[7]沥青混合料动态模量预估模型研究进展[J]. 杨小龙,申爱琴,郭寅川,赵学颖,吕政桦. 材料导报. 2018(13)
[8]信息化动态质量控制技术在高速公路改扩建工程中的应用[J]. 邹波,胡家波,孙承吉,张军华,姚爱超. 公路交通科技(应用技术版). 2018(05)
[9]3种AC-20沥青混合料的动态模量及其主曲线拟合与分析[J]. 罗鸣,陈超,王涛. 长沙理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[10]耐久性沥青路面结构疲劳寿命对比分析[J]. 李浩,许新权,刘锋. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2017(06)
博士论文
[1]沥青路面动态模量及裂缝扩展研究[D]. 梁俊龙.长安大学 2016
[2]基于扩展有限元的沥青路面疲劳开裂行为的数值研究[D]. 金光来.东南大学 2015
[3]纳米蒙脱土改性沥青及其混合料的流变特性研究[D]. 王骁.武汉理工大学 2010
硕士论文
[1]基于层位功能的重载沥青路面结构与材料设计研究[D]. 沈燕.扬州大学 2018
[2]半挂汽车列车荷载作用下沥青路面结构力学响应的三维连续有限层法数值分析[D]. 冯文青.西南交通大学 2018
[3]QMS试验检测管理系统在公路工程质量信息化管理中的应用研究[D]. 姚杏芬.广西大学 2017
[4]长临高速公路全面质量控制与管理研究[D]. 李林林.长安大学 2017
[5]基于粘弹性的沥青混合料疲劳性能研究[D]. 叶青.哈尔滨工业大学 2016
[6]长寿命沥青路面疲劳模型及设计指标分析[D]. 孙策.哈尔滨工业大学 2015
[7]沥青混合料粘弹性连续损伤疲劳特性研究[D]. 张东阳.长安大学 2015
[8]厂拌热再生沥青混合料疲劳性能研究[D]. 董玲云.重庆交通大学 2013
[9]基于弹塑性有限元法的沥青路面局部应变与疲劳寿命预估[D]. 邱阳阳.长安大学 2013
[10]基于加速加载的沥青层疲劳性能研究[D]. 白吉祥.山东建筑大学 2011
本文编号：3728008
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 沥青路面信息化质量控制研究
1.2.2 动态模量试验研究
1.2.3 沥青路面寿命预测分析
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第2章 原材料及试验方法
2.1 依托工程概况
2.2 原材料特性
2.3 试验方法
2.3.1 沥青质量控制检测
2.3.2 沥青混合料路用性能控制检测
2.3.3 沥青混合料动态模量测试方法
2.3.4 现场路面压实度检测方法
2.4 本章小结
第3章 配合比设计优化与路用性能测试
3.1 ATB-25配合比设计优化
3.1.1 级配优化过程
3.1.2 油石比优化
3.2 Superpave-20 配合比设计优化
3.2.1 Superpave-20 级配优化
3.2.2 油石比优化
3.3 SMA-13配合比设计验证
3.3.1 级配优化
3.3.2 油石比优化过程
3.4 路用性能测试
3.4.1 高温稳定性
3.4.2 低温抗裂性
3.4.3 水稳定性
3.5 本章小结
第4章 沥青路面施工过程信息化质量监控
4.1 沥青质量监控
4.1.1 傅里叶红外光谱
4.1.2 荧光分析
4.2 依托工程沥青混合料拌和站监控
4.2.1 拌和站监控原理
4.2.2 系统组成
4.2.3 系统实现功能
4.2.4 数据监控分析
4.3 沥青混合料的运输监控
4.3.1 运输车辆的监控
4.3.2 运输车辆与摊铺机的对接监控
4.4 摊铺机的摊铺过程监控
4.4.1 摊铺速度监控
4.4.2 摊铺温度监控
4.5 各类压路机的碾压监控
4.5.1 系统概述
4.5.2 碾压轨迹监控
4.6 路面压实度质量测试
4.7 本章小结
第5章 路面材料力学参数及疲劳寿命预测
5.1 不同频率和温度下的力学参数
5.1.1 动态模量
5.1.2 相位角与频率关系
5.1.3 抗车辙因子
5.1.4 疲劳因子
5.2 基于时-温等效原理的动态模量主曲线
5.3 基于动态模量的疲劳寿命预测
5.3.1 修正因子分析
5.3.2 疲劳寿命预测理论模型
5.3.3 沥青路面疲劳寿命工程实例分析
5.4 讨论
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
附录 攻读学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]红外光谱法表征SBS改性沥青研究进展[J]. 郭小圣,郭皎河,李志军,宁爱民. 中国胶粘剂. 2019(07)
[2]基于结构固有频率的沥青混合料动态模量及预估模型研究[J]. 孟安鑫,徐慧宁,傅锡光,谭忆秋. 中国公路学报. 2019(02)
[3]TAF-10环氧沥青混合料动态弹性模量及路用性能试验研究[J]. 李萍,刘文科,念腾飞,张国宏,何腾. 硅酸盐通报. 2019(01)
[4]钢渣沥青砂浆动态模量试验及其主曲线研究[J]. 郭荣鑫,刘兴姚,颜峰,林志伟. 硅酸盐通报. 2019(01)
[5]公路施工信息化管理[J]. 张毓. 交通世界. 2018(33)
[6]炭黑改性沥青混合料的动态响应主曲线分析[J]. 栗培龙,马松松,李建阁,张东阳. 郑州大学学报(工学版). 2018(04)
[7]沥青混合料动态模量预估模型研究进展[J]. 杨小龙,申爱琴,郭寅川,赵学颖,吕政桦. 材料导报. 2018(13)
[8]信息化动态质量控制技术在高速公路改扩建工程中的应用[J]. 邹波,胡家波,孙承吉,张军华,姚爱超. 公路交通科技(应用技术版). 2018(05)
[9]3种AC-20沥青混合料的动态模量及其主曲线拟合与分析[J]. 罗鸣,陈超,王涛. 长沙理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[10]耐久性沥青路面结构疲劳寿命对比分析[J]. 李浩,许新权,刘锋. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2017(06)
博士论文
[1]沥青路面动态模量及裂缝扩展研究[D]. 梁俊龙.长安大学 2016
[2]基于扩展有限元的沥青路面疲劳开裂行为的数值研究[D]. 金光来.东南大学 2015
[3]纳米蒙脱土改性沥青及其混合料的流变特性研究[D]. 王骁.武汉理工大学 2010
硕士论文
[1]基于层位功能的重载沥青路面结构与材料设计研究[D]. 沈燕.扬州大学 2018
[2]半挂汽车列车荷载作用下沥青路面结构力学响应的三维连续有限层法数值分析[D]. 冯文青.西南交通大学 2018
[3]QMS试验检测管理系统在公路工程质量信息化管理中的应用研究[D]. 姚杏芬.广西大学 2017
[4]长临高速公路全面质量控制与管理研究[D]. 李林林.长安大学 2017
[5]基于粘弹性的沥青混合料疲劳性能研究[D]. 叶青.哈尔滨工业大学 2016
[6]长寿命沥青路面疲劳模型及设计指标分析[D]. 孙策.哈尔滨工业大学 2015
[7]沥青混合料粘弹性连续损伤疲劳特性研究[D]. 张东阳.长安大学 2015
[8]厂拌热再生沥青混合料疲劳性能研究[D]. 董玲云.重庆交通大学 2013
[9]基于弹塑性有限元法的沥青路面局部应变与疲劳寿命预估[D]. 邱阳阳.长安大学 2013
[10]基于加速加载的沥青层疲劳性能研究[D]. 白吉祥.山东建筑大学 2011
本文编号：3728008
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