沥青路面温度场影响因素分析

作者:张浩伟; 刊名:装备制造技术 上传者:宋晓波

【摘要】为研究不同的施工环境对路面施工质量的影响,以正在施工的沥青路面为试验对象,设计现场试验,用数据分析法研究沥青路面温度场随构造深度、摊铺温度、大气温度、风速的变化而变化的规律.结果表明应选择气温较高、风速较小时的天气施工,以达到最佳压实效果.

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在高等级路面的施工过程中,摊铺碾压扮演着重要的角色[1]。在评价摊铺质量的多项参数中,沥青路面摊铺温度场的分布是影响沥青路面压实作业质量的重要因子之一。目前改性沥青在我国高等级路面上普遍使用,其性质决定了在温度较低时进行压实作业,无论如何调整压实工艺都不能使沥青路面达到设定的压实度。因此需要通过了解沥青混合料在摊铺碾压过程中的温度变化,从而分析得出最佳碾压时间,保证压实路面的压实度满足要求。本文选定在河南张家口某正在施工的路段为试验路段,进行沥青路面摊铺温度场分布的研究,试验路段上面层使用SMA-13改性沥青,通过现场试验研究分析上面层沥青混合料摊铺温度场的分布情况。分别考虑在摊铺温度、风速、气温、摊铺宽度等因素的影响下路面温度场的变化[2],为沥青路面施工作业提供一定的指导意义。1仪器的选择与布置1.1仪器的选择由于试验路段正在施工,考虑在不损害路面结构的情况下,测量沥青混合料上面层表面的温度时,可以采用手持式红外温度传感器,由于沥青混合料温度高达170,因此选取的红外温度传感器性能指标如表1所示。而在测量沥青混合料上面层表面以下的位置时,不仅要考虑不损害路面结构,还要保证获得精确地测量数据[3]。因此选择JCJ100TTZ探针式温度传感器,其性能指标如表2所示。1.2仪器的布置本试验主要对沥青混合料的上面层温度场分布进行研究,对沿摊铺机横向方向空间意义上的中间位置的沥青混合料上面层表面、中间和底部的温度进行测量。测量沥青混合料上面层表面的温度时,试验人员需要使用手持式红外温度传感器,距离路面表面一定距离进行测量,测量过程必须保证测温距离不变。测量沥青混合料上面层表面以下的温度时,由于该沥青路面上面层仅摊铺4cm,所以在布置传感器位置时,仅需在距上面层2cm、上面层与中面层交界处布置探针式传感器[4],并对传感器探针2cm、4cm处做上标记,以保证每次测量位置的一致性。如图1所示,为了保证试验结果的准确性,在路面多处进行温度采集进行分析比较,为试验研究保证足够的有效数据。试验过程必须严格按照试验方案布置温度传感器,保证试验结果,提高试验的效率。表1红外传感器性能指标型号类型测量范围/测量精度/分辨率/ET930非接触式-32~3001.50.1表2探针式温度传感器性能指标铂热电阻类型测量精度/测温范围/探头类型Pt1000.3-50~200直插式图1温度传感器测点位置布置摊铺机2测量数据的纪录与分析在采集数据过程中应严格关注施工条件的变化,当分析上面层沥青路面表面、中间位置、底部温度的变化情况时,应保持在同一空间位置进行测量,同时试验操作人员在数据记录过程中应严格控制时间间隔。在分析不同摊铺温度对路面温度场的影响,由于试验条件的限制,本节仅研究上面层中间位置温度的变化,在分析不同风速和不同大气气温条件下对路面温度场变化的影响,仍选择上面层路面中间位置处的温度进行数据的采集与分析。由于高温混合料在压实过程中,与外界温差较大,其混合料温度下降速度较快,采取每1min记录一次数据,根据施工经验,混合料的碾压温度不低于120,当碾压温度低时,不仅起不到碾压的作用,可能还会起到负面效应[5]。故当温度低于120时,所采集的数据对研究内容影响不大,所以当路面温度降低到不适合碾压时,无需再对试验数据进行测量记录。2.1沥青路面温度场的分布情况通过对同一空间位置的温度数据采集,利用科学的数据分析处理方法,整理出混合料沥青路面上面层表面、中间、底部的温度测量数据,测量时在混合料的摊铺温度为170,大气温度30,风速1.5m/s条件下进行数据的采集,并根据相关数据

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