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工艺探索
基于红外热成像的沥青混合料温度离析监测及质量控制技术研究
发布时间: 2016/12/27 13:51:18浏览次数: 1249

 本项目主要应用于路面沥青混合料摊铺中的质量控制。
        项目将红外热成像应用于沥青混合料成型过程中的温度监测,借助数字化手段研究影响沥青路面铺筑过程中温度离析的发生规律和关键环节,并提出改进措施。
        主要研究内容包括:温度离析对沥青混合料的压实效果的影响;温度不均匀条件下压实对沥青路面的性能衰减规律;沥青混合料摊铺温度离析指数和温度等级划分的标准架构;基于信息化的沥青路面施工温度离析监控和分析评价;改善沥青混合料铺筑过程中温度离析的措施。研究成果对于在沥青路面施工中采用信息化新技术监测温度离析,并及时采取措施减少温度离析,提高沥青混合料成型质量有重要意义。
        研究结论: 1.归纳分析了沥青混合料温度离析产生的机理以及影响沥青混合料离析的各种因素,总结了成型温度对常见沥青混合料物理力学性能影响。通过研究温度差异对路用性能影响的相关性,进一步验证了温度离析对压实效果的影响。 2.通过室外实验分析了外界温度、风吹、光照、下卧层温度对沥青混合料温度变化的影响,得到了沥青混合料摊铺后不同条件下表层温度和内部温度的对应规律。克服了红外热成像方法只能对物体表面温度进行监测的限制,通过表面和内部温差进行相关的换算可得到沥青混合料内部的温度变化规律。 3.采用红外热成像技术进行沥青路面摊铺阶段的温度监测,克服了传统的温度计测试方法在同一时间内只能获得某一个位置上的温度值的缺陷。利用红外热成像仪在同一时间内获得的上万个点的温度信息,给出了综合考虑温度差、不同温度区面积的沥青混合料摊铺过程温度离析指数的计算流程和方法,改进了美国国家沥青技术中心(NCAT)的温度离析评价标准,在温度离析监控和分析评价方面有了质的飞跃。 4.提出了同时考虑温度离析和最低摊铺温度的沥青混合料摊铺阶段温度控制的等级划分标准架构,克服以往沥青混合料只控制最低压实温度,忽略温度离析的弊端。在此基础上,提出了基于信息化的沥青路面施工温度质量监控、分析评价思路。 5.结合实体工程,给出了实际温度离析监测过程中,红外热成像仪的使用方法,并根据沥青混合料摊铺压实阶段出现的温度离析情况,从施工工艺、施工设备的保温措施等角度,提出了改善沥青混合料铺筑过程中温度离析,提高成型质量的措施。
         创新性成果包括: 1.给出沥青混合料表面温度和内部温度之间的换算系数。 2.利用“温度离析度”实现沥青混合料温度离析红外图像的定量化。 3.提出同时考虑最低压实温度和温度离析的沥青混合料摊铺压实温度控制指标体系。 4.结合物联网对路面表层温度信息进行采集、传输和处理的沥青路面施工温度离析监测方法。 本项目研究成果弥补了现有施工技术规范中沥青混合料摊铺成型过程中缺乏温度均匀性检测的不足,对提高路面沥青混合料的摊铺成型质量有重要意义。


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