沥青混合料加热滚筒温度场仿真及质量分析

为了提高沥青混合料的加热效率与均匀性、降低能源消耗、提高路面就地热再生的施工质量,针对沥青路面养护车加热滚筒不同结构的螺旋叶片,利用Fluent仿真软件,通过数值模拟和分析,建立沥青混合料的流动及加热三维分析模型,采用混合模型、标准k-ε双方程模型、P1辐射模型的方法,研究不同螺旋角螺旋叶片对沥青混合料加热效率及加热均匀性的影响.研究结果表明:螺旋叶片的螺旋角对沥青混合料的加热效率以及加热均匀性影响较大,其中68°螺旋叶片加热效率最高、加热均匀性最好,为加热滚筒螺旋叶片的设计提供了借鉴.     

微波加热沥青混合料传热模型研究

为了得到沥青混合料通过微波加热后表面的温度分布情况,通过Maxwell方程建立了沥青混合料内电场的分布情况,提出了一种沥青混合料内传热模型的解法,分析了理论求解传热模型的局限性与困难性。使用仿真和实验的方法,结果表明:第一,理论仿真得到的沥青混合料表面温度高于实验所测得的温度;第二,沥青混合料在加热过程中,加热区域边界处热量散失明显;第三,沥青混合料被加热区域表面温度梯度明显,且仿真所得到的温度分布梯度比实验得到的温度分布梯度大;第四,被加热区域沥青混合料最高温度达到了120℃左右也不会出现明显的焦化现象。     

Superpave结构沥青混合料质量控制措施分析

现行沥青路面施工技术规范对Superpave结构沥青混合料技术指标及技术要求尚不明确,施工中多以Superpave结构配合比设计指标及密集配沥青混合料马歇尔指标进行双控.由于评价指标针对性不强,且普遍控制范围较宽,"区分效应"不明显,不利于现场质量控制.文章结合甘肃省某高速公路建设项目沥青路面施工质量管控经验,提出"双...     

浅谈沥青混合料结构类型

沥青混合料三种结构类型对比。     

沥青混合料铺筑温度场的有限差分仿真模型

为确定热态沥青混合料在特定条件下的铺筑温度场,建立了铺筑温度场的一维非稳态仿真模型。仿真模型采用有限差分隐式格式,取静态定值气温、风速、太阳辐射、表面洒水量、下承层初始温度场以及下承层材料热物性参数,每隔一时间步长而变化一次的表面传热系数、有效辐射、铺层材料导热系数和比热容,随前三次碾压每次非连续变化一次的铺层材料密度。从而将求解一维非稳态铺筑温度场转化为用数学工具求解沿铺层厚度方向任意位置处每隔一定时间间隔的温度值。结果表明:经仿真模型验证,确定了仿真模型的准确度和可信度。     

微波加热改善再生沥青混合料路用性能

针对传统热再生过程中,再生沥青混合料新旧沥青融合效果不佳的问题,采用微波方式替代传统热辐射,研究微波作用下不同旧料(铣刨料)掺量的试件路用性能的改变.通过单轴贯入强度试验、理想开裂试验(IDEAL-CT)和四点弯曲疲劳试验,研究了再生沥青混合料的路用性能.研究结果表明:微波热再生沥青混合料相较于普通热再生沥青混合料,贯...     

基于改扩建工程的路面温度场对沥青混合料动态模量影响规律

为了研究沥青路面温度场与材料模量的关系,通过实测高速公路改扩建工程旧路与拓宽段路面温度场,分析了沥青路面各结构层的温度变化规律,进而研究了路面结构温度场对沥青混合料动态模量的影响规律。结果表明,沥青路面温度的全年分布呈现双驼峰曲线,分别在5～10℃和25～30℃存在两个峰值;路面材料动态模量与温度累积天数之间,随着温度的增加,动态模量呈减小趋势;上、中面层材料存在部分40℃以上的累积天数,此时的材料模量较低。而其他更深结构层次的材料则基本不受40℃以上的影响;随着路面材料模量的变化,早上路面各结构层内温度全天最低,计算出的沥青层底拉应变也最小;下午温度全天最高,计算得到的拉应变也越大。     

旧沥青混合料对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响

在分析旧沥青混合料(RAP)特性及其在混合料中作用的基础上,研究泡沫沥青冷再生混合料旧沥青老化程度、旧沥青含量以及铣刨料的掺量等对再生混合料性能的影响.研究得出,在同一泡沫沥青用量下,旧沥青老化越严重,其混合料的空隙率越大,劈裂强度和水稳性越差.但旧沥青老化严重的铣刨料,其60℃稳定度相对较高,说明高温性能增强.此外,在某一固定的泡沫沥青用量下,RAP掺量越多,混合料的空隙率越大,高温稳定性、水稳性越差.研究表明:RAP掺量并不是越多越好,如本文研究的泡沫沥青冷再生混合料为使抗拉性能及水稳性满足中等以上交通公路要求,RAP掺量不宜超过77%.为使60℃稳定度满足重交通公路要求,RAP掺量不宜超过70%.     

采煤机螺旋滚筒叶片强度分析

本文用复合形法,研究了滚筒叶片的结构优化问题,建立了以强度为约束条件的数学模型,并编制了相应的优化设计程序.对叶片结构优化作了分析和探讨.     

沥青混合料细观结构及三维重构

为研究AC-10沥青混合料试件的空隙率,采用SYM-457马歇尔击实仪制作AC-10标准马歇尔试件,并将上述试件按3 mm间隔进行CT扫描,应用Matlab图像处理软件对所得扫描图像进行处理,结合统计学方法计算其空隙率,同时将所得到的dcm格式的CT扫描图像导入Mimics软件中进行三维重构,通过对阈值的调整,实现对沥青混合料中胶浆、空隙、粗集料的识别与分离,最终获得沥青混合料的空隙率.结果表明:相对于应用统计学方法计算得到的沥青混合料空隙率4.7%,应用Mimics软件得到的空隙率为4.56%,与真实值4.0%更接近.     

沥青混合料细观结构指标的研究

采用数字图像处理方法,对沥青混合料取芯试件图像进行处理和分析,建立一套分析沥青混合料细观组成结构的指标,包括孔洞分布参数,集料与胶浆分布参数,以及主轴角度分布参数。选取4种沥青混合料级配进行研究,结果表明各细观结构指标能够定量评价不同级配和压实方法的沥青混合料之间的结构差异。     

沥青混合料微细观结构的研究进展

回顾了沥青混合料微细观结构静态及动态识别的研究进展,论述了基于混合料微细观结构的力学特征数值模拟的研究进展,讨论了沥青混合料微细观结构研究中存在的问题,并对其研究方向进行展望.多项研究表明:CCD数码拍照技术与X-ray CT无损伤扫描技术可有效地识别沥青混合料内部结构的空间分布,这两种新技术有着不同的精度与适用范围;X-ray CT是研究沥青混合料内部结构对外部同步加载响应机理的重要途径;有限元、离散元和边界元等诸多数值模拟方法为全面分析沥青混合料微观结构与宏观路用性能的关系提供了新的途径.     

公路沥青混合料离析分析

针对公路沥青路面混合料的离析现象，归纳总结了公路沥青路面离析的种类及特征，针对集料离析及温度离析现象分析了原因，并且提出了有针对性的控制措施，措施涵盖混合料的设计、原材料的控制、拌合、运输、摊铺等各施工环节。     

基于排水沥青混合料细观结构的排水特性分析

对连通空隙结构对排水沥青混合料渗水特性的影响进行了研究,基于工业CT获取排水沥青混合料空隙细观分布特征,建立了排水沥青混合料的渗水数值模型,并采用有限体积法分析水在排水沥青混合料结构内部的流动特征,探讨连通空隙直径、空隙弯曲度与最小截面尺寸对水流特性的影响.结果表明:空隙直径对水流流速的影响较大,流速近似与空隙直径的平方成正比;空隙弯曲度越大,流速与流量越小;弯曲结构形式对流速与流量的影响较小,分析过程中可忽略空隙弯曲结构形式,只考虑弯曲度的影响;以连通空隙路径中的最小截面直径作为整个水流路径的当量直径来进行渗水特性分析,会造成计算的渗透系数偏小,需采用一定的修正关系式对计算结果进行修正.     

场拌沥青混合料沥青含量误差分析

沥青含量是沥青混凝土生产中最主要的控制指标之一。较详细地分析了沥青抽提试验误差、拌和楼系统误差的来源，提出了减少沥青含量误差的措施。     

排水沥青混合料各向异性空隙结构对渗水特性的影响

为研究排水沥青混合料各向异性空隙结构对渗水特性的影响,以拓展的达西定律为理论基础,基于工业CT获取排水沥青混合料的空隙细观分布特征,建立了排水沥青混合料的渗水数值模型,并采用有限体积法分析了水在排水沥青混合料结构内部的流动特征;截取长方体试件作为特征体元来描述排水沥青混合料的各向异性渗透性能.研究表明:排水沥青混合料中空隙分布不均匀,横向的连通空隙率大于竖向,且单个空隙面积也比竖向大,空隙率的各向异性分布使得混合料试件渗透性也表现出各向异性;横向两个方向的渗透系数相近,且约为竖向的2倍;在进行渗透性分析时,在横向可把排水沥青混合料看成是各向同性体,而横向与竖向同时分析时应考虑为各向异性体.     

沥青混合料微观力学分析综述

针对当前沥青混合科研究方法的局限性，分析了国内外该领域的研究现状与存在问题。介绍了沥青混合料数字化方法及常用的力学分析方法。给出了运用微观力学方法研究沥青混合料的基本思路，即以二维和三维混合料数字图像为基础，数字重构沥青混合料微观结构，研究基于微观力学的沥青混合料集料接触模型，建立基于离散元的混合料微观空间结构的力学模型，应用离散元方法和微观力学理论分析该模型在劲度模量试验中的力学行为，进行沥青混合料劲度模量的虚拟试验。通过试验检验与校准，得出具有高可靠性、高精确度的劲度模量力学预估方法。     

沥青混合料渗透性影响因素分析

为了研究不同因素对沥青混合料渗透性能的影响,通过测试AC-13和AC-20两种沥青混合料不同空隙率试件在不同温度、水压和轴压条件下的渗透系数,对比研究水压、温度、空隙率、轴压、最大公称粒径等因素对沥青混合料渗透性能的影响。试验结果表明,渗水量随着水压的增大而增大,但增加幅度呈逐渐减小的趋势;空隙率对沥青混合料材料渗透性能影响最大,空隙率越大,其渗透系数越大,间接验证了8%的空隙率是沥青路面透水性急剧增长的拐点;对于不同沥青混合料材料,最大公称粒径越大,其渗透系数越大;对于相同的沥青混合料,试验温度越高,加载的轴压越大,其渗透系数越大。故应严格控制沥青路面施工压实质量,注意多雨地区高温重载对沥青路面的不利影响。     

沥青混合料低温压实技术分析

沥青的混合料压实是沥青施工中最后一道工序,其压实度直接影响到路面的使用性能。施工规范对沥青混合料的压实温度做了严格规定。低温施工时,混合料的压实如果严格按照一些条件进行也可以得到理想的压实度,从而其路用性能与常温施工并无差异。     

透水沥青混合料老化特性分析

目的 研究透水沥青混合料(OGFC)老化后的路用性能,比较透水沥青混合料在不同空隙率及不同老化程度下的性能差异并对其老化性能进行预测.方法 以不同时长对空隙率为19％、21％、24％的透水沥青混合料进行老化,进行高、低温及水稳定性能试验,得到其路用性能的变化规律;扫描电镜获取混合料界面的微观形貌进行宏观试验验证;基于灰...