热拌沥青混合料施工压实过程中温度场变化规律研究

论文摘要

已建成的许多沥青路面在通车运营短短几年内便会出现较为严重的早期损害现象,如开裂、车辙、水损坏等,究其原因,压实不足是重要影响因素。压实是沥青路面施工中至关重要的环节,直接影响路面的使用性能;而沥青路面的温度场又是影响压实效果的重要因素之一,温度过高和过低都不利于压实。国内外对沥青路面使用寿命期间的温度场研究进行得较多,而对压实过程中的沥青路面温度场分析极少涉及。本文主要通过有限元分析软件模拟现场压实中的温度场,研究沥青路面压实过程中温度场的变化情况,分析温度场对外界条件变化的敏感性,为现场压实提供理论依据。影响沥青路面压实过程温度场的因素有:当前碾压层的摊铺温度、初压温度与厚度、环境温度、下层温度、风速、混合料级配、碾压速度与遍数、太阳辐射量等。本文主要分析了当前碾压层的初压温度、厚度、环境温度、下层温度与太阳辐射量以及风速不同时沥青路面压实过程温度场的变化。通过分析发现,其中热拌沥青混合料的摊铺温度和厚度对其压实过程中温度场的影响表现在整体温度上,摊铺温度升高和碾压层厚度加大时,碾压层层表、层中和层底的温度都随之一起升高。而风速和气温对热拌沥青混合料温度场的影响主要表现在层表;下卧层温度变化对热拌沥青混合料温度场的影响则主要体现在层底。相对而言,下层温度变化对热拌沥青混合料温度场的影响相对较小。本文还进行了不同温度下沥青混合料热物理性能的测试,为更加准确的建立仿真模型提供了依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 第二章 沥青碾压层的热量传递
• 2.1 热拌沥青混合料压实过程中热传递的方式
• 2.2 稳态传热
• 2.3 瞬态传热
• 2.4 线性与非线性
• 2.5 沥青混合料压实过程中导热的边界条件
• 2.6 小结
• 第三章 沥青混凝土热学参数的测量
• 3.1 路面材料的热学参数
• 3.2 国内外沥青混合料热学参数取值
• 3.3 试验设计
• 3.4 小结
• 第四章 压实过程的有限元分析
• 4.1 ANSYS 的热分析功能
• 4.2 温度场有限元法
• 4.3 压实过程的温度场分析实例
• 4.4 小结
• 第五章 温度场影响因素敏感性分析
• 5.1 碾压层摊铺温度敏感性分析
• 5.2 碾压层厚度敏感性分析
• 5.3 气温与太阳辐射的敏感性分析
• 5.4 下层温度敏感性分析
• 5.5 风速敏感性分析
• 5.6 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