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1、公路 2006年12月 第12期 HIGHWAYDec12006No112文章编号:0451-0712(2006)12-0188-05 中图分类号:U41816 文献标识码:A微波加热沥青混合料特性研究11222薛 亮,郝培文,邹天义,黄永 ,杨 瑾(11长安大学公路学院 西安市 710064;21美的集团威特公司)摘 要: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
2、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。关键词:微波加热;沥青混凝土路面;均匀性;最佳厚度 在公路建设中,沥青混凝土路面以其良好的性如何根据热作用机理,选择先进的加热方法及能和使用品质得到了广泛应用。目前,我国已建成通设计出相应的加热装置以产生高温辐射能,在很短车的140多万km公路中,仅以沥青混凝土路面为主的时间内穿透较深的沥青混凝土路面,为路面再生的高级、次高级路面就有50多万km,占公路总里
3、程提供先进的设备已引起了国内外的关注。而微波加的30%以上,其中高速公路中沥青混凝土路面占热可以弥补传统加热方法的一些不足,更适合于沥75%左右。这些路面在长期的使用过程中,由于自然青混凝土路面的现场热再生。环境以及行车作用的影响,不可避免地会出现各种本试验就是利用微波加热设备,模拟实际沥青形式的损坏,诸如车辙、推移、裂缝及剥落等。这些病混凝土路面加热状况,研究微波加热沥青混凝土路[1]害严重影响了道路使用性能以及行车安全。为了面的最佳厚度,可为再生沥青混凝土路面施工机械保证公路通行质量,干线以上公路出现坑槽要随时的设计以及再生沥青
4、混凝土路面技术的推广提供修补,因而迫切需要先进、性能可靠、施工灵活的小依据。型路面修补机械,利用沥青混合料现场热回收及再生技术,能很好地解决沥青混凝土路面坑槽随时修1 微波加热原理补的问题。微波是一种高频电磁波,其频率为300～热再生技术,简单地说就是由特殊结构的加热300000MHz,波长1～0101m。微波技术是在20世墙提供强大的热量,在短时间内将沥青混凝土路面纪才发展起来的一门新技术。它首先应用在通信方加热至施工温度,通过旧料再生等一些工艺措施,使面,作为一种能源来进行加热、干燥、治疗等是近10病害路面达到或接近原路面技术指
5、标的一种技术。年才发展起来的,在国外已推广应用。微波加热是利目前,国内外普遍采用的加热修补维护方法(包括电用直流电源使磁控管产生微波功率,通过波导输送加热和远红外加热)——沥青混凝土路面现场热再到加热器中。处于加热器中的物料吸收微波功率后,生技术(HIPR),该技术的难点在于:沥青在加热到本身分子的运动在高频电磁中受到干扰和阻碍,产100℃以上时软化,但超过一定温度后其性能急剧下生了类似摩擦的作用,温度随之升高。因此,微波加降,并出现焦化现象。在现场加热时,很容易出现表热的原理就是微波被吸收后,引起物体内部分子的层沥青焦化而里层沥青
6、还未软化的现象。这就涉及激烈振动摩擦生热而迅速升温。到再生设备对沥青混凝土路面的有效加热厚度问微波加热是一种全新的热能技术,与传统加热[2]题。方式不同,微波能量对材料物质有较强的穿透力,能收稿日期:2006-05-192006年 第12期 薛 亮等:微波加热沥青混合料特性研究 —189—对被照射物质产生深层加热作用。常规加热需依靠表4AC-13最佳沥青用量马歇尔试验结果材料物质本身的热传导,往往会出现加热不均及滞最佳沥青含量密度空隙率沥青饱和度马歇尔稳流值,%göcm3%%后现象。而微波加热却不需依靠热传导进行
7、,内外同定度ökN011mm时加热,形成均匀同时加热。416214541572914635试验中评价微波加热特性,采用将新鲜沥青混2 原材料性能及试验方案合料用轮碾成型机分别制作成不同厚度(尺寸为211 沥青的技术指标试验30cm×30cm×h)的车辙板,成型试件时先将热敏试验采用的基质沥青为中海36—170号沥青,电阻温度传感器置于试件内,对于不同厚度的板分改性剂采用北京燕山石化SBS4303。按照《公路工程别在位于不同平面处设置传感器,温度传感器布置沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052—2000)的要如图1和图2所示。测定时
8、将微波加热器打开,分别求进行沥青试验,试验结果见表1。表1中试验结果从试验室室温开始加热,在5个不同时间点测定不说明该改性沥青满足SBS(I—D)聚合物改性沥青相同层位下沥青混合料的温度,绘制温度与加热时间应的技术要求。的关系曲线,同
