基于微波加热的沥青混合料路用性能研究

选用3种沥青混合料加热方法进行试验,并将其与即拌即用方法进行对比。结果表明,采用微波技术对沥青混合料进行加热,加热时间短,材料受热均匀,且加热后的混合料各项性能指标非常接近即拌即用水平,故采用微波技术替代烘箱对沥青混合料进行加热是可行的。     

沥青混合料微波加热替代烘箱加热可行性研究

选用3种沥青混合料加热方法,并与原样进行对比,试验结果表明:采用微波技术对沥青混合料进行加热,加热时间短,材料受热均匀,且加热后的混合料各项性能指标非常接近原样水平,采用微波技术替代烘箱对沥青混合料进行加热是可行的.     

微波与感应加热对沥青混合料自愈特性影响研究

为了研究微波与感应加热对沥青混合料自愈特性的影响,采用裂-愈循环前后三点弯曲试验强度之比对愈合率进行表征,通过试验与计算对两种加热方式下沥青混合料加热特性进行分析,采用微观观测并辅以其他试验方法对混合料加热前后理化特性进行探讨。结果表明:钢棉可以增强沥青混合料抗松散性能,但混合料设计时应考虑钢棉的掺入使混合料空隙增大的影响;沥青混合料自愈机理在于混合料内部空隙的重组;微波加热具有较感应加热更好的愈合效果,但微波加热易导致温度过高造成沥青损伤,建议微波加热时间不大于40 s,有条件时应优选感应加热技术。     

微波对沥青混合料的性能影响研究与分析

基于微波对物质的加热特点即是从物质内部向外加热的方式，且其对沥青混合料加热具有一定的敏感性；本文将微波这种特有的加热技术引进到路面养护中来，对相同级配不同种类的沥青混合料分别多次作用后进行物理力学性能实验分析，总结出微波这种作用方式对路面材料性能影响的一般规律，并与普通热拌路面材料性能试验结果进行对比研究分析，初步探讨了微波这种加热方式对沥青混合料进行多次加热的可行性，颠覆了沥青混合料不能进行多次加热的传统观点。     

乳化沥青混合料快速修补材料体系构建及修补性能研究

为了解决乳化沥青混合料内部界面水分难以彻底排除的致命性缺陷，进行了不同体系乳化沥青混合料快速修补材料的机理构建和性能分析，结果表明：普通乳化沥青混合料体系、水泥乳化沥青混合料体系以及吸水性乳化沥青混合料体系均存在不足，无法彻底排除混合料内部水分；微波加热乳化沥青混合料体系可彻底排除水分，达到与热拌沥青混合料相当的性能。同时，对最佳结构体系进行应用性能验证，结果表明：微波加热乳化沥青混合料体系修补材料可快速加热、快速破乳、快速形成强度；微波加热技术可实现新旧沥青材料同步加热，新旧沥青界面在碾压作用下形成牢固的嵌挤-融合界面结构，界面性能优于热拌沥青混合料修补界面。     

微波加热旧沥青混合料的应用研究

针对沥青厂拌热再生中出现的旧料加热问题，以实验为基础，从级配、含水量2个方面对微波加热旧沥青混合料的加热效率及影响因素进行了研究，得出了一些有价值的结论，为微波加热旧沥青混合料厂拌设备的应用提供了参考依据。     

PRPLAST.S温拌沥青混合料生产温度及路用性能研究

为了实现PRPLAST.S沥青混合料温拌效果,对AC-20CPRPLAST.S温拌沥青混合料的集料加热温度、沥青加热温度进行室内试拌试验及性能研究。研究表明：当该混合料集料加热温度为160-170℃和普通沥青加热温度为150-160℃时,既可使PRPLAST.S抗车辙剂软化,又可以达到温拌施工的效果。对PRPLAST.S温拌及热拌沥青混合料性能进行对比,发现PRPLAST.S温拌沥青混合料的性能与热拌沥青混合料性能基本相当。与浸水马歇尔试验相比,以冻融劈裂试验评价标准作为PRPLAST.S温拌沥青混合料水稳定性的主控标准更为合理。     

微波、红外再生沥青混合料路用性能研究

微波加热和红外加热现已逐渐应用到高等级公路沥青混凝土路面养护和维修中。为了评价沥青混凝土路面在微波加热和红外加热下的各项性能,通过试验研究,系统分析了微波加热沥青混合料和红外加热沥青混合料的路用性能,包括高温变形特性、低温抗裂性、水稳性和抗疲劳特性试验。结果表明:微波加热沥青混合料具有较红外加热和普通密级配沥青混凝土更好的路用性能,可以改善沥青混凝土路面使用品质,具有较好的经济和社会效益,在沥青混凝土路面维修中的应用前景十分看好。     

本刊特稿

微波在日常生活中的应用随处可见，微波加热技术也正凭借其独特的优势而逐渐被用于路面的养护和除冰等领域。本刊主编焦生杰教授正在进行微波养护车关键技术、微波除冰除雪技术、旧沥青混合料厂拌微波加热技术等项目的研究，理论深刻、经验丰富．故在此邀其对微波加热技术的发展历程和当前的研究、应用进行评述。     

微波加热湿旧沥青混合料的传热传质研究

为了研究微波加热湿旧沥青混合料过程中的质热传递规律,分析了微波加热再生过程中的质热传递现象,并基于Fick扩散定律和傅里叶热传导模型,建立了沥青混合料内非稳态传热传质数学模型.考察沥青混合料内部温度和湿度沿微波传播方向的变化,研究了初始条件、边界条件及湿度、微波渗透深度和内热源三者间的关系;建立了传热传质耦合方程的数值计算模型,采用交替显格式数值解法对该模型进行数值模拟,获得了温度、湿度和加热时间三者间的关系;使用了工作频率为2.45 GHz的微波系统对湿旧沥青混合料进行了加热试验.结果表明:在加热温度和脱水除湿方面,试验测试结果与数值模拟结果基本一致,从而验证了传热传质模型的正确性,对湿旧沥青混合料的微波加热再生工艺具有实际指导意义.     

Research on Heat Transfer Model of Asphalt Pavements Subjected to Microwave Heating Recycling

In　order　to　assess　temperature　field　in　microwave　heating　for　recycling　asphalt　pavements,a　2D　mathematic　heat　transfer　model　was　developed　based　on　Fourier　heat　transfer　theory　The　microwave　internal　heat?generation　was　researched　by　using　surface　field　of　pyramidal　horn　replacing　approximate　radiation　field　In　addition,the　boundary　conditions　were　built　and　normalization　processing　was　implemented　The　control　volume　based　finite　differential　method　(CV-BDM)　was　used　to　establish　the　implicit　discrete　scheme　of　the　conservation equations,and　the　numerical　value　simulation　was　employed　By　continuous　or　intermittent　 radiation　heating　technique,a　microwave　heating　experimental　system　at　2　145　GHz　was　carried　out　to　investigate　temperature　variation　characteristics　of　asphalt　pavements　along　with　heating　time　The　result　shows　that　(1)　the　increase　of　temperature　of　asphalt　mixture　during　microwave　heating　is　obviously　nonlinear,the　temperature　rises　slowly　in　the　initial　stage　of　the　heating　but　increases　rapidly　in　the　late　heating　period;　(2)　the　temperature　distribution　is　non-uniform　that　the　temperature　in　central　area　of　the　surface　is　higher　while　it　is　lower　on　edge;　(3)　the　uniformity　of　temperature　within　asphalt　mixtures　can　be　improved　by　using　intermittent　heating　technique,and　the　heating　time　must　be　reasonable　The　simulation　results　are　in　preferable　agreement　with　the　experiment     

微波加热沥青混合料特性研究

微波加热是一种全新的热能技术,现已逐渐应用到高等级公路沥青混凝土路面养护和维修中。为了评价沥青混凝土路面在微波辐射加热下的各项性能,利用微波加热设备,研究了微波加热沥青混凝土路面的均匀性和微波加热沥青混凝土路面的最佳厚度。试验结果表明,微波加热有着快速、穿透深度大以及受热均匀一致等优点,在沥青混凝土路面维修中的应用前景十分看好。     

市政道路就地热再生施工前后性能评价研究

为了对比分析就地热再生技术对道路的路用性能及功能性的影响,对就地热再生前后沥青胶结料和沥青混合料进行性能测试,对原路面和再生路面进行功能性评价。结果表明,就地热再生的加热过程不会使沥青胶结料明显老化,不会影响级配。由于再生剂的加入,沥青胶结料车辙因子下降,劲度模量下降,沥青变软,沥青混合料的低温性能和水稳定性明显提高;就地热再生后路面抗滑性能及平整度均明显优于再生前路面。     

紫外线吸收抗老化剂在沥青混合料中的应用

以纳米TiO2粉体作为紫外线吸收抗老化剂,研究TiO2对沥青及沥青混合料性能的改善。采用旋转薄膜加热试验模拟沥青短期热老化性能,用自行研发的紫外线老化环境箱,加速模拟沥青在自然环境下受紫外线照射老化的过程,对比分析了老化前后沥青及沥青混合料的性能。结果表明：老化后改性沥青的针人度、软化点和低温延度比基质沥青有较大的提高;浸水马歇尔试验得出改性沥青混合料的残留稳定度比基质沥青混合料提高了8％;紫外线老化后改性沥青混合料的稳定度比基质沥青提高了32％,马歇尔模数提高了31％,所以说明纳米TiO2对紫外线具有强吸收作用,能够有效地增强沥青抗紫外线光老化的能力。     

微波现场加热再生关键问题研究

针对沥青路面现场热再生采用红外加热方式存在的不足,介绍了微波加热再生的应用及国内外研究的进展情况,提出微波加热再生要着重解决的加热温度控制、温度测量、辐射防护和技术经济性分析4个关键问题。对2 450MHz的微波加热系统,采用辐射型喇叭腔体加热结构,分析比较了场强衰减加热模型和均匀场强加热模型,基于均匀场强模型建立了控制沥青混合料温度分布辐射场型结构的一维微波加热模型;从试验和实际应用的角度对微波加热再生中的温度测量、辐射防护进行了探讨;并比较红外加热再生与微波加热再生的技术经济性,从而说明微波加热再生具有快速、再生率高、无污染等特点,有较好的应用前景。     

沥青路面微波养护车微波屏蔽系统研究

分析了微波在沥青混凝土路面中的传播特性,揭示了微波加热墙加热沥青路面时微波的泄露途径,设计了特定使用条件下的微波泄露屏蔽方案和实施方法。通过第三方测试检验分析,证明该屏蔽技术可将微波泄露量控制在远远小于相关标准规定限值的水平。     

间歇式沥青混合料再生拌和设备加热形式的探讨

间歇式沥青混合料再生拌和设备的关键技术是其加热方式,文章阐述了间歇式再生拌和设备的新集料传导加热法、干燥筒壁传导加热法、气加热法、微波加热法等几种加热方式,并对各种加热方法进行分析、探讨,总结出微波加热与其他加热形式相比具有环保、安全、可靠、加热时间短、再生利用率高等优点,指出微波加热为未来发展的方向。