基于电磁波技术沥青混凝土路面无损检测技术的研究

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1、StudyontheNon-destructionDetectiontechnologyInAsphaltconcretepavementBaseonthetechniqueofelectromagneticwavesADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YangChongSupervisor：Prof.KangJingdongChang’anUniversity,Xi’an,China摘要无核密度仪是近几年出现的一种基于电磁波技术的

2、能快速测量沥青混凝土路面密度的无损检测设备，可用于检测沥青路面的均匀性、离析、低密度区，是目前唯一能用于沥青混凝土路面品质控制的无核（无损）电磁传感设备，其出现顺应时代发展的潮流。美国SHRP研究计划提出了QC(质量控制)/QA(质量保证)体系，无核密度仪无疑对提高沥青路面施工质量有重大意义。然而，目前无核密度仪在国内还处于尝试利用阶段，研究比较单一，为此课题组开展了相关方面的研究，以期使无核密度仪在国内的研究应用在深度及广度上得到拓展，本论文研究的思路及开展的主要研究内容如下：（1）总结沥青混凝土

3、路面密度检测的各种方法，对各种检测方法的原理进行分析，并对几种检测方法的适用性进行比较，阐述无核密度仪的原理及系统组成。（2）基于麦克斯韦方程和电磁场波动方程理论，分析电磁波在沥青混凝土路面中的传播与衰减特性。（3）引入介质介电常数相关理论并阐述介质极化机制，推导介质介电极化模型，总结介电经验模型，探究介质介电常数与密度之关系，推导并建立沥青混合料密度预测模型。（4）借鉴国内外研究方法，研究无核密度仪标定及测试方法，理论和实验结合分析影响无核密度仪测试的因素，对无核密度仪的标定方法进行比较分析，以及

4、探究无核密度仪用于沥青混凝土路面密度测试的可行性,并提出无核密度仪测试中建议。（5）基于数理统计方法，建立了基于无核密度仪电磁密度差的离析判别标准，并建立沥青混凝土路面电磁密度预测模型，采用无核密度仪快速无损地定量检测沥青混凝土路面密度或密度分布规律，对施工过程进行动态控制和评价，使无核密度仪能很好的用于公路施工中的QC/QA控制。本研究是无核密度仪在多条路面施工现场的总结，对沥青路面施工QA/QC质量控制具有重要的意义，同时本研究可作为无核密度仪的设计及工程推广应用的参考。关键词：无核密度仪；电磁

5、波；介电特性；标定；实验研究；工程应用IAbstractBasedontheelectromagneticwavetechnology,Non-NuclearDensityGaugeasanondestructivetestingequipmentappearsinlastfewyears,canrapidlymeasurethedensityofasphaltconcretepavementfortestoftheuniformity,segregationandlowdensityareaoft

6、heasphaltpavement,whichistheonlyonecanbeusedtocontrolthevarietiesoftheasphaltconcretepavementrecently.Asanon-nuclear(nondestructive)electromagneticsensingequipment,itsappearanceisconformtothecurrentofTheTimes.TheUnitedStatesSHRPresearchplanputsforwardt

7、heQC(qualitycontrol)/QA(qualityguarantee)system,whileNon-NuclearDensityGaugeundoubtedlyisofgreatsignificancetoimproveasphaltpavementconstructionquality.Atpresent,however,thedensityindomesticseedlessinstrumentisstillintheattempttousephase,non-nuclearden

8、sityspectrometerrelatedresearchismoreonefold.Soourresearchgroupcarriedouttherelevantresearch,astomaketheNon-NuclearDensityGaugedevelopedinwidthanddepthofthedomesticresearchandapplication.Thestudyideaandmainresearchcontentarefollowing:(1