多步法就地热再生工艺中的沥青路面加热速度

针对就地热再生过程中沥青路面加热速度慢、严重影响再生施工速度提升这一问题,从改变施工工艺的角度出发研究提高沥青路面加热速度的方法。建立了沥青路面温度场数值计算模型,求解得出单步法和多步法再生加热过程中沥青路面内部温度场变化趋势,并通过实验室模拟试验对数值分析结果进行了验证。结果表明:沥青路面加热速度慢的主要原因在于沥青路面传热性能差导致的加热过程中沥青路面内部沿深度方向温度梯度大,并且传统单步法就地热再生工艺中单次加热的厚度过大;多步法再生工艺中通过铣刨移除上部已达到再生温度要求的沥青路面材料,从沥青路面内部直接输入加热能量,减小了沥青路面厚度及沥青路面传热系数对沥青路面加热速度的影响,能够以更少的加热能量和更快的速度完成沥青路面加热;多步法就地热再生工艺中完成4cm厚沥青路面加热所需时间仅为传统单步法就地热再生工艺中沥青路面加热所需时间的43%,所需能量仅为单步法就地热再生工艺中所需能量的70%。     

基于最小能耗的沥青路面就地热再生加热机组优化控制

原路面加热是沥青路面就地热再生的核心工艺环节,为探寻就地热再生加热机组运行速度及加热功率的合理组合,根据能量守恒定律建立了沥青路面就地热再生加热过程的传热模型,结合就地热再生原沥青路面加热特点,将传热模型转化为沿路面深度方向的一维传热,并依托沥青路面就地热再生实体工程,通过现场埋置温度传感器,监测加热机不同加热功率下路表及路表以下不同深度的温度,通过拟合传热方程,反演计算获得加热机组最大、最小功率的辐射热流密度。然后通过遗传优化算法结合传热模型,以加热过程最小化能耗为原则,寻找不同运行速度下加热机组的最优组合。结果表明:建立的传热模型能够较好地拟合就地热再生原路面加热的温度场;沥青路面加热时,热量的散失及温度传递的滞后性将会影响到加热机组热效率;按照最小化能耗的加热原则,3台加热机应先以最小功率进行加热,当需要提高加热机加热功率时,应优先增加第2台加热机的加热功率,然后是第1台,最后是第3台;由于加热机功率的限制,为满足沥青路面就地热再生加热温度要求,加热机运行速度应该小于等于3.2 m/min;推荐加热机组适宜的运行速度范围为2.4～3.1 m/min,在该范围内不仅能够满足加热过程的温度要求,还能最小化能量的消耗。     

热风循环式就地热再生沥青路面温度场

就地热再生是预防性养护,研究热风循环加热方式下就地热再生沥青路面的温度场,有助于提高施工机械的加热效率及施工过程中的质量控制。通过分析热风循环加热原理,确定路表热量来源由热风对流换热和固体间表面辐射传热两部分组成,在此基础上建立就地热再生路面温度场模型,采用有限差分法的离散方程进行计算,得到路面各层温度随加热时间、路面深度、风速、机械行驶速度的变化特点。计算结果表明:路面各层温度随加热时间的增加而升高,路面深层的温度变化呈现明显的滞后性;路表温度随环境风速的增大而降低,当风速增加时,路表温度近似呈抛物线形式降低;风速变化对路面温度的最大影响深度大致在路表以下1.0~1.5cm,为提升加热效率,建议在风速小于5 m/s的环境下施工;加热机械的行驶速度对路面各层温度影响较大,建议施工时控制加热机行驶速度低于2.5~3.0 m/min内。     

沥青路面加热过程中温度分布的随机性研究

为研究沥青路面就地热再生加热过程中温度分布的统计特性,将加热热流密度、导热系数、比热容及密度视为随机变量,在ANSYS有限元分析软件中建立就地热再生加热过程中沥青路面温度场的三维模型,并提取节点温度变化曲线;利用MATLAB对温度变化曲线进行统计分析。结果表明:在沥青路面上面层,输入热流密度的随机性对沥青路面表面温度分布的随机性的影响最为显著;在沥青路面内部,比热容和密度的随机性是影响温度分布随机性的主要因素。     

就地热再生技术加热等级和作业速度研究

加热技术是沥青路面就地热再生技术的关键,加热过程直接影响着施工的质量。基于热风循环加热方式的沥青路面就地热再生技术,使用一维非稳态导热模型,建立传热温度场,研究沥青路面就地热再生技术中加热的分级和作业速度的控制。通过实地温度测量,证实了加热等级和机群作业速度二者有着直接的联系。通过技术人员的实时温度量测和现场指挥,可以有效指导施工、提高作业效率、提高燃料利用率、节约成本。     

热再生施工中SBS改性沥青老化与再生效果评价

采用智能化监测设备获取就地热再生高温加热后的沥青路面温度分布,研究就地热再生施工过程中高温加热对SBS改性沥青的老化与再生效果的影响;采用常规试验和红外光谱分析,对比室内外再生效果的差异。结果表明：沥青经过长期自然老化后低温性能下降,黏性增强,再生剂加入可改善老化沥青的低温延展性能,红外光谱分析表明,再生剂加入有助于调整老化沥青的组分。就地热再生高温加热后沥青路面的表面温度可达230℃,原路面老化改性沥青经过加热机高温加热后发生二次老化,此外,现场再生沥青的性能并没有得到有效改善。综合室内外原路面老化沥青的再生效果,提出需根据原路面老化沥青的现场再生情况,为现场施工质量的保证留出一定的再生剂余量。     

沥青路面加热中的温度变化与就地热再生目标的实现

<正>0引言在沥青路面就地热再生施工中,旧路而和混合料的加热温度和再生工艺是影响整个再生施工质量的关键因素~([1])。热风循环加热技术是就地热再生技术的一种,它通过燃烧燃油加热空气,形成高温气流,实现对路面或热铣刨后的混合料的持续加热。由于热风循环是封闭系统,且沥青路面与混合料的导热呈非线性变化,这给该技术实施中的路面和混合料加热及控制带来困     

黄延高速沥青路面就地热再生施工工艺

沥青混凝土路面就地热再生能够最大程度地实现旧沥青混凝土路面的现场再生利用,在资源节约和生态环境保护等方面具有显著的经济效益和社会效益。本文结合黄延高速就地热再生表面处治工程,从沥青混凝土路面就地热再生沥青混合料拌合、原路面加热、耙松、再生剂喷洒、混合料摊铺等方面分析了沥青路面就地热再生技术施工工艺方面的要点及注意事项,以期为就地热再生技术的现场施工提供指导。     

不同就地热再生装备处治沥青路面的短期和长期效果分析

依据江苏省某高速公路沥青路面养护工程,基于再生加热设备的加热温度、路面抗滑性能、渗水系数、平整度和压实度等指标对比分析不同就地热再生装备处治路段的短期效果;进一步基于车辙深度、路面抗滑性能和平整度等路表指标分析就地热再生技术的长期处治效果,结果表明,本文分析的两种就地热再生装备处治效果基本类似,且就地热再生工艺处治路段的车辙深度在通车4年后仍处于5mm以下,表明对路面车辙具有良好的处治效果。     

HHR5161LYH型高速公路路面综合养护车

HHR5161LYH型高速公路路面综合养护车采用先进的“热再生”沥青路面修补技术,以加热墙对病害路面的沥青混凝土进行就地热再生,使路面修复部位形成均质的热接缝。     

沥青路面就地热再生施工关键技术研究

为研究沥青路面就地热再生施工关键技术,本文结合某公路改建工程,设置试验路段进行分析,阐述就地热再生技术不同施工方法的特点,探讨再生剂掺量确定、旧路面加热、再生混合料的摊铺及碾压等多个方面,并对就地热再生施工关键环节进行质量监控,结果表明:采用就地热再生技术进行路面改建可取得良好施工效果,且对废旧沥青混合料的利用率高,可有效降低成本。     

微波辅助加热就地热再生在高速公路养护中的应用研究

微波加热是国内外新近研究的一种加热方式,具有深层加热、均匀性好、能量利用率高等优点。以往微波加热技术多应用于沥青路面日常养护,未见在沥青路面就地热再生的应用。该文基于微波加热的原理和特点,提出国内外独特的微波辅助加热就地热再生组合工艺流程,并开展微波辅助加热就地热再生在连霍高速养护工程应用。研究结果表明：微波加热机直接对原路面加热的方案是不合适的,确定了微波加热机二次提温的方案。连霍高速就地热再生工程实践表明：经微波加热后,铣刨料内部的加热温度可提升14℃,保证了后续混合料的拌和摊铺温度和施工质量。     

高速公路沥青路面就地热再生技术与经济效益分析

为了更好地了解与推广沥青路面就地热再生技术,对高速公路沥青路面就地热再生技术特征与经济效益进行分析,提出沥青再生方法和最佳级配确定方法,并给出沥青路面就地热再生施工温度范围及施工质量检验方法。实践证明,采用沥青路面就地热再生技术进行路面维修可节省成本,节约资源与能源,且有利于环境保护。     

英达第3代就地热再生机组介绍

英达第3代大型就地热再生机组由2～3台HMl6型沥青路面加热车、1台RM6800型沥青路面就地热再生车（公路王）和1台EM6500型沥青混合料提升复拌机组成。 RM6800配备了高效热辐射路面加热墙、多组可独立控制的气动路面疏松耙、电脑自动控制的再生剂和乳化沥青喷洒系统、可调节作业宽度和深度的螺旋集料器以及半挂式牵引车等。     

沥青混凝土路面耙松热传导试验与仿真分析

为了提高沥青混凝土路面就地热再生过程的加热效率，采取对试件进行热传导试验及FLUENT有限元仿真的方法，以不同厚度但配比及密实度相同的沥青混凝土试件为研究对象，设计制作热传导试验装置，测量试件上下表面温度并计算导热系数；运用Solidworks软件对试验过程进行有限元仿真，模拟建立热传导温度场，对试验过程进行验证。试验和仿真的结果表明:不同厚度但配比及密实度相同的沥青混凝土试件的导热系数基本相同，试件厚度显著影响沥青混凝土路面的底层加热温度，耙松改变路面结构后，热量更容易渗透到路面底层，从而提高热再生加热效率并降低能耗。     

半刚性基层沥青路面温度场分析研究

通过对长春市某半刚性基层沥青路面的试验分析,精确测量出路面材料的相关热物性参数,根据传热学的基本原理推导出自然边界条件下道路结构温度场的解析解,并根据道路结构不同深度温度场的年、日变化规律,对温度场的解析解进行理论修正。并将温度场的计算值与实测值进行比较,验证了本文温度场解析解的正确性及准确性。     

吐乌大高速公路养护工程就地复拌热再生方案设计研究

针对沥青路面就地热再生技术,结合新疆吐乌高速部分路段再生工程实例,通过调查原路面路况,分析就地热再生技术适用性。针对老路面材料性能缺陷进行再生设计,对再生混合料性能进行试验验证,并介绍了沥青路面就地复拌再生方案设计方法。     

沥青路面就地热再生技术应用现状分析

沥青路面就地热再生技术是一种新的路面养护技术。文章从就地热再生技术的原理出发,分析了就地热再生技术的特点和适用条件,以及判断是否适合就地热再生应注意的问题,比较了就地热再生与传统工艺的优势和差别,介绍了就地热再生技术在国内外的应用现状。     

骤然降温下的沥青路面温度场变化

基于传热学理论,利用有限元软件ANSYS,建立路面结构温度场分析的二维有限元模型,通过热稳态分析计算出路面基层初始温度场,再进行热瞬态分析。分析结果表明骤然降温下,沥青路面温度大幅度降低。     

基于模糊理论的沥青路面热风加热多参数优化

为了优化就地热再生热风加热参数，提高热风加热沥青路面的加热效果，基于有限元方法，建立了热风加热装置加热沥青路面的模型，模拟计算了热风加热沥青路面的过程，通过试验验证了仿真模型及参数设置的正确性。采用正交试验设计方法研究了热风温度、热风速度、出风孔离地高度对加热效果的影响。提出了基于模糊理论的热风加热效果评价方法，引入综合模糊评价指标代替沥青路面温度场、对流换热系数和加热过程中的能量利用率等单一评价指标对沥青路面加热效果进行评价，采用独立性权系数法确定了各指标的权重系数，仿真分析验证了综合模糊指标评价方法的有效性。结果表明：在加热装置的设计参数范围内，热风温度对沥青路面表面温度及分布均匀性影响最大，热风速度对换热系数影响最大，出风孔离地高度对能量利用率影响最大。以沥青路面温度场、对流换热系数和能量利用率等单一指标为优化目标获得的最佳加热参数组合，仅能保证各自指标最优，但其他指标较差；以综合模糊评价指标E_CFI为优化目标得到的最佳热风加热参数组合，可以同时获得较好的沥青路面温度场、对流换热系数和能量利用率。研究方法和结论为沥青路面热风加热参数的选择和加热效果的评价提供了一种有效可行的途径。