论文题目：青藏高原地区沥青路面光屏蔽预养护剂自动化生产与应用研究
摘要：公路是经济发展的大动脉。建国以来,西藏的交通有了长足的发展,而公路在西藏交通系统中始终占据着主导地位。沥青路面由于其优良的路用性能被广泛应用于各等级的公路中。然而,沥青是一种温度敏感性的有机材料,在其服役过程中不可避免地会发生老化,这种老化在自然状态下是不可逆的。青藏高原地区常年温度较低,温差较大,紫外线辐射极强,沥青路面较平原地区而言更容易老化,导致其路用性能衰减。预防性养护是一种在沥青路面没有发生明显结构性破坏的时候采取的一种养护措施,能够在节省养护费用的同时,提高沥青路面服役水平。本研究针对青藏高原地区特殊的气候环境条件,在课题组前期实验室研究的基础上,研制了青藏高原地区光屏蔽预养护剂的自动化生产设备,使预养护剂得以量产,并且测试了预养护剂的各项路用性能,发现预养护剂对于沥青路面服役性能具有较大幅度的提升。在此基础上,以东风多利卡为底盘,通过与相关厂商合作研发了相应的预养护剂洒布车。研究发现,LS预养护剂由2种粉料和3种溶剂构成,各组分间不发生化学反应,仅为物理共混,预养护剂具有良好的还原性能、封水性能和渗透性能。研究的预养护剂自动化生产设备由储料模块、传输运输模块、计量模块、管道清洁模块、搅拌混合模块和电控模块组成,现场总线选择MODBUS协议。洒布车可精确控制洒布量,也可以同时洒布预养护剂和金刚砂,在不减小抗滑性的前提下提高沥青路面的路用性能。在此基础上,在拉萨市选择试验路段进行养护,分别进行了构造深度、摩擦系数和渗水系数试验,发现预养护剂对各项路面性能指标均有明显提升效果,初步估计LS预养护周期为2～3年。最后对比了LS预养护、灌缝养护、薄层罩面养护的建设成本,结果表明相比薄层罩面养护可降低20%的直接成本,同时LS预养护技术可有效提高并保持路面的耐久性,大大降低路面的养护成本,带来可观的经济效益。
关键词：道路工程;青藏高原;沥青路面;光屏蔽预养护剂;自动化生产
学科专业：道路与铁道工程
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 沥青路面光老化问题研究
1.2.2 国内外路面预防性养护技术研究
1.2.3 道路多相混合材料生产及施工设备研究
1.3 主要研究内容与技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 拟采取的技术路线
第二章 LS预养护剂自动化生产系统研制
2.1 LS预养护剂的实验室制备及其路用性能
2.1.1 LS预养护剂的实验室制备
2.1.2 光屏蔽预养护剂的路用性能
2.1.3 LS预养护剂抗光氧老化性能
2.2 LS预养护剂批量生产制备工艺
2.2.1 生产原料与设备
2.2.2 LS预养护剂生产制备工艺
2.2.3 成品料生产制备质量控制点
2.3 LS预养护剂自动化生产系统方案设计
2.3.1 系统功能划分
2.3.2 系统方案设计
2.3.3 设备布局设计
2.4 LS预养护剂自动化生产系统结构设计
2.4.1 泵的选型
2.4.2 螺旋输送器的选型
2.4.3 搅拌罐的选型
2.5 控制系统的设计
2.5.1 系统架构方案
2.5.2 现场总线选择
2.5.3 人机交互界面设计
2.5.4 电路施工设计
2.6 LS预养护剂自动化生产线组装
2.7 本章小结
第三章 青藏高原地区沥青路面光屏蔽预养护剂施工
3.1 同类洒(撒)布技术和设备调研
3.1.1 沥青碎石同步封层技术
3.1.2 典型的沥青碎石同步封层车
3.2 LS预养护剂洒(撒)布车
3.2.1 设备原理与结构
3.2.2 设备性能与参数
3.3 LS预养护剂施工与效果
3.3.1 LS预养护剂洒(撒)布试验
3.3.2 路面构造深度试验
3.3.3 路面摩擦系数试验
3.3.4 渗水系数试验
3.3.5 LS预养护剂路用耐久性
3.4 本章小结
第四章 LS预养护剂施工成本经济效益分析
4.1 LS预养护剂铺筑成本
4.1.1 LS预养护剂成品成本
4.1.2 生产设备和铺筑设备成本
4.1.3 人力及燃油费
4.2 灌缝施工成本
4.2.1 原材料
4.2.2 设备成本
4.2.3 正常耗损件费用
4.2.4 人力及燃油费
4.3 薄层罩面建设成本
4.3.1 铣刨成本
4.3.2 沥青混合料铺筑成本
4.4 LS预养护技术直接和间接经济效益分析
4.4.1 LS预养护技术直接经济效益分析
4.4.2 LS预养护技术间接经济效益分析
4.5 本章小结
第五章 研究结论与建议
5.1 研究结论
5.2 进一步研究建议
参考文献
致谢