山区国省干线沥青路面就地热再生施工过程温度场分析与控制研究
沥青路面就地热再生技术的实施受很多因素的影响，关键是受再生设备及工艺的影响。热风循环再生设备是热再生中经常使用的一种，相对于其他设备对温度具有较好的把控。温度特征的控制是就地热再生工艺施工控制的核心，因此对就地热再生沥青路面的施工过程温度场的控制研究具有重要的意义。就地热再生施工过程包含三个关键部分:对路面加热、铣刨旧路面拌和新旧料、摊铺碾压。通过两台或三台热风循环加热再生设备预热路面，将路面软化;随后铣刨机将一定厚度的表层沥青路面破碎形成料垄;根据施工需要添加新沥青并经复拌机拌和形成再生料;最后通过摊铺碾压形成再生路面。整个施工过程都与温度息息相关，对各个施工阶段的温度场进行控制研究，以图实现最佳的施工状态既能保证施工质量又能减少资源损耗。 本文在流体力学和传热学理论的基础上，利用fluent数值分析软件对施工过程的路面预热阶段、料垄散热阶段、混合料搅拌阶段进行了温度场变化模拟实验。通过对各个阶段不同工况条件下的施工进行模拟，得出温度云图及搅拌过程流场云图等，进而设计最佳的机械配置，以达到最佳的施工效果。进行再生路面施工不得不进行沥青的老化与再生话题的讨论。通过室内试验与仿真模拟相结合的方法研究就地热再生过程中老化沥青的扩散作用;根据Fick定律，分析再生剂在再生路面施工过程中与老化沥青的扩散还原作用。通过对不同搅拌时间、不同温度、不同粘度再生剂的试验研究，得出不同因素在温度影响下老化沥青的还原程度;利用有限分析软件模拟再生剂在旧料沥青薄膜中不同温度及拌和时间下的还原作用。在进行大量的室内试验和模拟实验并得出相关结论后，将成果应用于山区国省干线沥青路面的就地热再生实际项目中。将现场测得各阶段温度场控制数据与数值模拟温度结果相比较，并检测其施工后路面的相关指标，结果表明模拟效果与实际情况相符，路面的使用性能满足规范要求。
沥青路面;施工操作;热再生技术;温度场控制
重庆交通大学
硕士
交通运输工程；道路与铁道工程
郭小宏
2015
中文
U416.217;U416.04
90
2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）