
本項目主要應用于路面瀝青混合料攤鋪中的質量控制。
項目將紅外熱成像應用于瀝青混合料成型過程中的溫度監測,借助數字化手段研究影響瀝青路面鋪筑過程中溫度離析的發生規律和關鍵環節,并提出改進措施。
主要研究內容包括:溫度離析對瀝青混合料的壓實效果的影響;溫度不均勻條件下壓實對瀝青路面的性能衰減規律;瀝青混合料攤鋪溫度離析指數和溫度等級劃分的標準架構;基于信息化的瀝青路面施工溫度離析監控和分析評價;改善瀝青混合料鋪筑過程中溫度離析的措施。研究成果對于在瀝青路面施工中采用信息化新技術監測溫度離析,并及時采取措施減少溫度離析,提高瀝青混合料成型質量有重要意義。
研究結論: 1.歸納分析了瀝青混合料溫度離析產生的機理以及影響瀝青混合料離析的各種因素,總結了成型溫度對常見瀝青混合料物理力學性能影響。通過研究溫度差異對路用性能影響的相關性,進一步驗證了溫度離析對壓實效果的影響。 2.通過室外實驗分析了外界溫度、風吹、光照、下臥層溫度對瀝青混合料溫度變化的影響,得到了瀝青混合料攤鋪后不同條件下表層溫度和內部溫度的對應規律??朔思t外熱成像方法只能對物體表面溫度進行監測的限制,通過表面和內部溫差進行相關的換算可得到瀝青混合料內部的溫度變化規律。 3.采用紅外熱成像技術進行瀝青路面攤鋪階段的溫度監測,克服了傳統的溫度計測試方法在同一時間內只能獲得某一個位置上的溫度值的缺陷。利用紅外熱成像儀在同一時間內獲得的上萬個點的溫度信息,給出了綜合考慮溫度差、不同溫度區面積的瀝青混合料攤鋪過程溫度離析指數的計算流程和方法,改進了美國國家瀝青技術中心(NCAT)的溫度離析評價標準,在溫度離析監控和分析評價方面有了質的飛躍。 4.提出了同時考慮溫度離析和好低攤鋪溫度的瀝青混合料攤鋪階段溫度控制的等級劃分標準架構,克服以往瀝青混合料只控制好低壓實溫度,忽略溫度離析的弊端。在此基礎上,提出了基于信息化的瀝青路面施工溫度質量監控、分析評價思路。 5.結合實體工程,給出了實際溫度離析監測過程中,紅外熱成像儀的使用方法,并根據瀝青混合料攤鋪壓實階段出現的溫度離析情況,從施工工藝、施工設備的保溫措施等角度,提出了改善瀝青混合料鋪筑過程中溫度離析,提高成型質量的措施。
創新性成果包括: 1.給出瀝青混合料表面溫度和內部溫度之間的換算系數。 2.利用“溫度離析度”實現瀝青混合料溫度離析紅外圖像的定量化。 3.提出同時考慮好低壓實溫度和溫度離析的瀝青混合料攤鋪壓實溫度控制指標體系。 4.結合物聯網對路面表層溫度信息進行采集、傳輸和處理的瀝青路面施工溫度離析監測方法。 本項目研究成果彌補了現有施工技術規范中瀝青混合料攤鋪成型過程中缺乏溫度均勻性檢測的不足,對提高路面瀝青混合料的攤鋪成型質量有重要意義。