旧沥青路面及沥青混合料加热技术研究

发布时间：2021-08-09 11:51

据统计，截止2013年底，我国每年有超过15%的公路里程进入大中修期，将产生大量的废旧沥青混合料。因此，沥青混合料再生技术成为势在必行的措施，其能够节省资源，降低养护成本，具有重要的经济效益和社会效益。本文以就地热再生技术为契机，对常见路面的病害类型及常用养护方式、旧沥青路面加热及再生设备进行分析并对加热墙工作时进行温度场仿真，利用室内旧沥青路面加热实验装置进行试验设计以及沥青混合料加热及保温方案进行研究。论文分析了沥青路面病害的类型、养护方式及工艺，对各种养护工艺进行比较与分析，综合施工的经济成本、环境保护、社会效益等多方面，确定了就地热再生技术的再生方案。对就地热再生技术的施工工艺进行分析与研究，结合相应的施工工艺与现有再生设备，提出了就地热再生技术的优势与局限性，并对现有的旧沥青路面加热及再生设备进行分析与研究，得到了现有再生设备的两大主要系统：加热系统与再生系统，将直接影响再生工艺与再生质量。基于ANSYS有限元软件对现有旧沥青路面加热设备的加热方式：热风循环式加热、红外辐射式加热以及微波加热做了相应的有限元分析，得到温度云图，反映了三种加热方式的异同，对于旧沥青路面加热设备中加热墙的配置选择提供一定的依据。利用室内旧沥青路面加热实验装置设计室内实验，以便验证仿真结果的准确性，同时，该实验装置还可以进行微波加热墙的泄漏量、加热墙加热均匀性等实验，确定其功能实用性。最后确定沥青混合料加热与保温方案，并进行有限元分析，验证以岩棉作为保温材料，当其厚度达到70mm时，在2h内具有良好的保温性能，当混合料在养护车中存放时间过长，则需要对保温仓进行加热，分析了利用液化石油气直接加热与导热油间接加热两种加热方式的异同，得到利用液化石油气直接加热时混合料的温度梯度大，受热不均匀；导热油间接加热时，可以确保混合料的加热质量。通过本文的论述，得到旧沥青路面加热设备不同加热方式的效果差异和混合料的保温与加热方案的区别。根据路面实际病害类型，可以选择合适的旧沥青路面加热与再生设备，，以保证具有良好的施工经济性，且施工质量符合养护设计的要求。同时，有利于优化旧沥青路面加热与再生设备性能，提高作业经济性。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U416.217;U414

文章目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 课题的提出及研究意义

1.2 国外旧沥青路面及沥青混合料加热技术的应用现状

1.3 国内旧沥青路面及沥青混合料加热技术的应用现状

1.4 本文的研究内容及方法

第二章旧沥青路面及沥青混合料加热技术在养护施工中的应用

2.1 沥青路面常见病害类型

2.1.1 裂缝类病害

2.1.2 路面变形类病害

2.1.3 表面损坏类病害

2.1.4 水损害病害

2.1.5 其他病害

2.2 沥青路面的养护方式与就地热再生技术

2.2.1 沥青路面常见病害的养护方式

2.2.2 就地热再生技术的特点

2.3 旧沥青路面及沥青混合料加热技术在养护施工中的应用

2.3.1 表层再生工艺

2.3.2 复拌再生工艺

2.3.3 加铺再生工艺

2.3.4 旧沥青路面加热及再生工艺比较

2.4 本章小结

第三章旧沥青路面加热及再生设备分析与加热墙温度场仿真

3.1 旧沥青路面加热及再生设备分析

3.1.1 加热系统的配置

3.1.2 再生系统的配置

3.2 典型的旧沥青路面加热及再生机组分析

3.2.1 维特根的旧沥青路面加热及再生机组

3.2.2 鞍山森远的旧沥青路面加热及再生机组

3.2.3 马泰克的旧沥青路面加热及再生机组

3.2.4 旧沥青路面加热及再生设备性能分析

3.3 旧沥青路面加热温度场仿真分析

3.3.1 沥青路面加热理论分析

3.3.2 热风循环式加热仿真分析

3.3.3 红外辐射加热仿真分析

3.3.4 微波加热仿真分析

3.3.5 三种加热方式仿真结果比较

3.4 本章小结

第四章室内旧沥青路面加热实验装置与实验方案研究

4.1 室内旧沥青路面加热实验台

4.1.1 实验台的组成

4.1.2 实验台的工作原理

4.1.3 实验台液压系统的原理及结构

4.1.4 实验台电控系统的原理及结构

4.2 室内旧沥青路面加热实验方案研究

4.2.1 加热墙移动速度室内实验

4.2.2 加热墙与沥青路面最佳距离实验

4.2.3 加热效率实验

4.2.4 加热均匀性实验

4.2.5 加热墙其他性能实验研究

4.3 本章小结

第五章沥青混合料加热及保温方案与仿真分析

5.1 混合料保温仓的配置目的

5.2 混合料保温仓的设计方案

5.2.1 沥青混合料保温仓结构设计

5.2.2 保温仓的热平衡计算

5.3 沥青混合料保温仓保温仿真分析

5.4 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

【参考文献】