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沥青路面快速养护与修复技术研究

作　者: 赵润鹏
导　师: 邵龙潭；李承斌
学　校: 大连理工大学
专　业: 精密仪器与机械
关键词: 沥青路面红外线微波改性沥青卷材红外测温仪单片机
分类号: U416.217
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着我国高等级公路的大量建设,沥青路面使用越来越广泛。从已建成的高等级沥青公路使用情况看,建成不久的沥青公路有不少出现了不同程度的早期破坏,而建成多年的公路则经常出现严重的破坏。如果沥青路面早期破坏能彻底解决,每年将大大节约公路建设投资,提高通行能力和服务运营质量,所以针对沥青路面早期破坏的养护修复工作具有重要意义。对于已经出现严重破坏的沥青路面我们必须在尽量减少交通阻塞时间的情况下进行快速修复,防止破坏进一步加深,使路面尽快恢复正常使用。本文首先全面系统地归纳、总结了高等级沥青路面破坏类型,接着广泛调研和收集国内外在高等级公路沥青路面损害养护和修复中所采用的各类技术及设备,并进行了应用性分析,确定了研制适合我国国情的沥青路面快速养护和修复设备的必要性,以及在沥青路面快速养护设备中使用红外加热管的远红外加热方案和在沥青路面快速修复设备中使用微波加热器的微波加热方案的理论可应用性。然后通过大量的红外加热改性沥青卷材和沥青路面试块实验及计算分析,确定了红外加热技术在正在研制的沥青路面红外快速养护设备中的实际应用可行性。在此基础上,对沥青路面红外快速养护设备进行了整体设计,包括设备结构设计,设备运行方式设计以及电路和单片机控制系统的初步设计。沥青路面红外快速养护设备主要针对沥青路面初期的破坏的分布呈分散性、局部性等特点,将改性沥青卷材养护法应用在设备中,能够快速有效地完成沥青路面初期破坏的养护和修复,具有广阔的推广应用前景。论文同时完成了针对高等级沥青路面破坏修复的微波快速修复设备的核心——微波加热器的研制,并利用其进行了大量微波加热实验和,确定了微波加热技术在沥青路面快速修复设备中的实际应用可行性,为下一步沥青路面微波快速修复设备的开发打下了基础。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-24
  1.1 研究背景  10-16
    1.1.1 高等级公路沥青路面破坏形式  11-14
    1.1.2 高等级沥青路面的养护和修复必要性  14-15
    1.1.3 我国沥青路面的预防性养护及修复的重要性  15-16
  1.2 国内外预防性养护研究现状  16-18
    1.2.1 国外预防性养护发展及应用现状  16-17
    1.2.2 国内预防性养护发展及应用现状  17-18
  1.3 高等级沥青路面破坏修复技术  18-20
    1.3.1 传统沥青路面修复工艺介绍  18-19
    1.3.2 沥青路面就地热再生技术  19-20
  1.4 国内外沥青路面就地热再生修复技术发展现状  20-22
    1.4.1 国外发展现状  20-21
    1.4.2 国内发展现状  21-22
  1.5 论文主要研究内容  22-24
2 加热技术和加热方案的研究及选择  24-46
  2.1 常用加热方式简介  24-25
  2.2 红外辐射加热机理及其特点  25-26
    2.2.1 红外辐射加热机理  25-26
    2.2.2 红外辐射加热的特点  26
  2.3 红外辐射应用于沥青路面快速养护可行性  26-29
    2.3.1 沥青路面常用的养护方法介绍  26-28
    2.3.2 养护方法的对比与选择  28-29
  2.4 可应用于沥青路面加热的红外辐射方法  29-32
    2.4.1 燃气红外辐射器  29-30
    2.4.2 红外金属纤维燃烧器  30-31
    2.4.3 红外加热管  31-32
  2.5 微波加热机理  32-35
    2.5.1 微波简介  32-33
    2.5.2 微波加热原理  33
    2.5.3 微波加热的特点  33-35
  2.6 微波加热器的研制  35-40
    2.6.1 微波发生器  35-36
    2.6.2 辐射器  36-40
  2.7 常见沥青路面破坏的修复设备及其加热技术  40-42
  2.8 微波加热用于沥青路面破坏修复的可行性  42-45
    2.8.1 沥青混凝土材料的微波加热反应  42
    2.8.2 微波在沥青混凝土路面的理论渗透深度  42-45
  2.9 本章小结  45-46
3 红外辐射加热与微波加热实验研究  46-54
  3.1 乳白石英远红外加热管加热实验  46-51
    3.1.1 乳白石英远红外加热管加热卷材实验  46-48
    3.1.2 乳白石英远红外加热管加热沥青路面试块实验  48-49
    3.1.3 SiC板辐射加热改性沥青卷材实验  49-51
  3.2 微波加热实验  51-54
    3.2.1 微波加热卷材实验  51
    3.2.2 微波加热沥青混凝土路面实验  51-54
4 沥青路面快速养护设备的整体设计方案  54-72
  4.1 沥青路面红外快速养护设备的系统设计  54-57
    4.1.1 沥青路面红外养护设备的结构  54-56
    4.1.2 沥青路面红外养护设备的工作原理  56-57
  4.2 红外测温仪的选择  57-62
    4.2.1 红外测温仪工作原理  57-58
    4.2.2 红外测温仪的结构  58-59
    4.2.3 设备中红外测温仪的类型选择  59-62
  4.3 步进电机介绍及选型  62-66
    4.3.1 步进电机介绍  62
    4.3.2 步进电机的选型方法  62-64
    4.3.3 步进电机及驱动器选型  64-66
  4.4 控制系统设计  66-72
    4.4.1 单片机选型  67-68
    4.4.2 液晶驱动  68-70
    4.4.3 系统供电电路  70
    4.4.4 继电器控制电路  70-72
结论  72-73
参考文献  73-75
附录A 红外加热管阵2电路  75-76
附录B 微波发生器电路  76-77
附录C 微波加热器图片  77-78
附录D 沥青路面红外快速养护设备结构简图  78-79
附录E 主程序流程图  79-80
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  80-81
致谢  81-82

沥青路面快速养护与修复技术研究

内容摘要

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