電磁感應(yīng)加熱式瀝青混合料是一種新型瀝青路面筑路材料,具有可實(shí)現(xiàn)裂縫熱自愈、融雪化冰等優(yōu)良特性,應(yīng)用前景廣闊,對(duì)其研究方興未艾。目前,該技術(shù)仍存在傳導(dǎo)性材料適用性與遴選、混合料制備工藝、瀝青混合料電磁感應(yīng)加熱特性與綜合路用性能評(píng)價(jià)等問題。鑒于此,系統(tǒng)開展電磁感應(yīng)加熱瀝青混合料組成設(shè)計(jì)及性能提升研究,具有重要現(xiàn)實(shí)意義。論文采用鋼絲絨纖維作為傳導(dǎo)性材料摻入到瀝青混合料中,以使瀝青混合料實(shí)現(xiàn)電磁感應(yīng)加熱的目的。通過改變纖維的類型與摻量,采用車轍試驗(yàn)、小梁低溫彎曲試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)研究鋼絲絨纖維瀝青混合料的拌和工藝及路用性能,推薦出基于路用性能的最佳纖維類型與摻量;采用高周波電磁感應(yīng)加熱設(shè)備,借助紅外測(cè)溫及成像技術(shù)對(duì)不同鋼絲絨纖維瀝青混合料電磁感應(yīng)加熱特性進(jìn)行系統(tǒng)分析,量化評(píng)價(jià)瀝青混合料電磁感應(yīng)加熱升溫速率、溫度縱向分布、感應(yīng)加熱升溫與降溫規(guī)律、縱向溫度梯度等,進(jìn)而闡明瀝青混合料電磁感應(yīng)加熱規(guī)律。通過鋼絲絨纖維/水鎂石纖維復(fù)合造粒方法對(duì)瀝青混合料綜合性能進(jìn)行優(yōu)化與提升,對(duì)制備出的復(fù)合顆粒纖維的路用性能和電磁感應(yīng)加熱性能進(jìn)行評(píng)價(jià),最后對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合分析。研究結(jié)果表明:當(dāng)鋼絲絨纖維長度為5cm且摻量為4%(占所用瀝青的體積分?jǐn)?shù))時(shí),瀝青混合料路用性能最佳;鋼絲絨纖維摻量對(duì)瀝青混合料感應(yīng)加熱升溫速率影響最為顯著;感應(yīng)加熱過程中瀝青混合料沿縱向呈現(xiàn)出溫度梯度,且隨著感應(yīng)加熱時(shí)間的增長,該梯度愈加顯著;當(dāng)感應(yīng)加熱停止后,梯度隨時(shí)間延長逐漸減弱,直至溫度趨于一致;在降溫初期,瀝青混合料上層溫度顯著下降,而下層溫度呈現(xiàn)出一個(gè)略微升高的過程,從上至下降溫趨緩,且整個(gè)升溫至降溫的完整過程均受纖維長度與摻量的影響;以鋼絲絨纖維與水鎂石纖維體積比為6/4制備而成的顆粒纖維對(duì)鋼絲絨纖維瀝青混合料性能優(yōu)化效果最佳;水鎂石纖維的摻入使得瀝青混合料的路用性能進(jìn)一步提升,但電磁感應(yīng)加熱性能有所降低;復(fù)合顆粒纖維瀝青混合料的路用性能優(yōu)勢(shì)最大,其成本相比于單摻鋼絲絨纖維有所降低,性價(jià)比優(yōu)勢(shì)顯著。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U414
【部分圖文】：

第一章 緒論第一章 緒 論究背景青路面具以其噪音小、舒適性好、易修補(bǔ)、油耗低、易于施工等優(yōu)點(diǎn)，類道路工程建設(shè)中[1]。然而，在行車荷載和外部環(huán)境的綜合作用下，瀝青頻發(fā)，其中裂縫類問題尤為突出。裂縫在萌生階段瀝青路面仍具有較好旦裂縫持續(xù)發(fā)展貫通，則會(huì)導(dǎo)致瀝青路面使用性能大為衰減。因此，如期，采用有效措施抑制裂縫持續(xù)發(fā)展并促進(jìn)微裂縫愈合，具有重要的現(xiàn)實(shí)

a b圖 1.1 瀝青路面裂縫路積雪結(jié)冰對(duì)出行車輛會(huì)造成極大不便，同時(shí)也存在巨大安全隱患。目除冰雪方法主要分為兩大類——被動(dòng)除冰雪方法和主動(dòng)除冰雪方法。其法主要有：機(jī)械除冰雪、人工除冰雪、撒融雪劑以及微波加熱除冰雪。主要有：彈性鋪裝層除冰和熱能融雪化冰。然而，這些方法都存在或多度上的不足，如污染環(huán)境、成本高、效率低、技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)等。因此，冰雪技術(shù)也是當(dāng)前重要的課題之一。

且這些性能均隨著二者摻量的增大而進(jìn)一步提升；無論是動(dòng)態(tài)間接拉伸試驗(yàn)靜態(tài)間接拉伸試驗(yàn)，其電阻均隨拉伸應(yīng)變的增加而增大，石墨和碳纖維改性瀝青混對(duì)應(yīng)變的自監(jiān)測(cè)是十分有效的。同時(shí)，應(yīng)變-應(yīng)力自監(jiān)測(cè)在稱重、交通監(jiān)測(cè)、邊界和結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。Ali Mokhtari 等[9]（2012）將礦物纖維、纖維素纖維和 SBS 摻入到 SMA 中，采用-經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，如圖 1.3 所示，評(píng)價(jià)了不同添加劑對(duì)提高路面使用壽命或降低路面的作用。研究結(jié)果表明，SBS 在改善瀝青混合料路用性能方面比纖維更加優(yōu)異；根學(xué)-經(jīng)驗(yàn)法的計(jì)算結(jié)果，礦物纖維、纖維素纖維和 SBS 改性瀝青混合料的路面服役比未摻纖維和改性劑的混合料分別提升 1.07、1.081 和 1.243 倍。Mohammad J. Khattak 等[10]（2013）將納米碳纖維分別加入到瀝青膠漿和瀝青混中，發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)納米碳纖維不僅具有良好的粘合特性，而且顯示出很高的連接性，并整個(gè)瀝青中均勻分布。斷裂表面形貌還表明，CNF 在微/納米尺度上顯示出裂紋的作用，如圖 1.3 所示，這可增強(qiáng)由于重復(fù)的交通荷載引起的開裂。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張嶺嶺;吳金榮;;聚酯纖維透水性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)[J];中外公路;2015年05期

2 張春成;;高原高寒地區(qū)瀝青路面裂縫原因與對(duì)策[J];國防交通工程與技術(shù);2015年S1期

3 吳萌萌;李睿;張玉貞;魏建明;樊亮;;纖維瀝青膠漿高低溫性能研究[J];中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年01期

4 高丹盈;黃春水;;纖維瀝青混凝土五單元八參數(shù)粘彈性力學(xué)模型[J];中國公路學(xué)報(bào);2014年02期

5 周慶坡;張文剛;宋克志;;礦物纖維改性橡膠瀝青混合料路用性能研究[J];廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年04期

6 馬冬云;;纖維種類對(duì)瀝青膠漿流變性能的影響研究[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2013年06期

7 熊銳;陳拴發(fā);關(guān)博文;;凍融腐蝕作用下瀝青混合料耐久性影響因素的灰熵分析[J];公路交通科技;2013年01期

8 姚立陽;姚麗紅;馬勤;;纖維瀝青膠漿動(dòng)態(tài)剪切流變參數(shù)與溫度相關(guān)性研究[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年04期

9 宋云祥;韋佑坡;李玉梅;汪德才;張建龍;;玄武巖纖維瀝青膠漿的路用性能[J];公路交通科技;2012年08期

10 韋佑坡;張爭(zhēng)奇;司偉;李洪波;;玄武巖纖維在瀝青混合料中的作用機(jī)理[J];長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 湯寄予;纖維瀝青混合料組成與性能試驗(yàn)研究[D];鄭州大學(xué);2013年

2 高春妹;玄武巖纖維瀝青混凝土性能研究與增強(qiáng)機(jī)理微觀分析[D];吉林大學(xué);2012年

3 許淳;玻璃纖維—硅藻土復(fù)合改性瀝青混凝土性能研究[D];吉林大學(xué);2010年

4 付極;玻璃纖維對(duì)瀝青混凝土界面和路用性能的影響研究[D];吉林大學(xué);2008年

5 封基良;纖維瀝青混合料增強(qiáng)機(jī)理及其性能研究[D];東南大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 熊漢江;SBS改性瀝青混凝土感應(yīng)加熱自修復(fù)技術(shù)研究[D];重慶交通大學(xué);2016年

2 易小帆;玄武巖纖維AC-13的路用性能研究[D];長安大學(xué);2015年

3 姚澤光;舊瀝青路面及瀝青混合料加熱技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2014年

4 王燕;水鎂石纖維混凝土路面材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D];長安大學(xué);2012年

5 李鋒;水鎂石纖維混凝土的耐久性研究[D];長安大學(xué);2012年

6 朱朝輝;外摻纖維瀝青混合料的路用性能研究[D];長安大學(xué);2004年

7 陳華鑫;纖維瀝青混凝土路面研究[D];長安大學(xué);2002年

本文編號(hào)：2846781