【硕士】沥青及沥青混合料热物特性及测试方法研究【2010】

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内容简介

　　学科专业：道路与铁道工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：长沙理工大学　　学位年度： 2010年　　热物性是沥青及沥青混合料的基本性质，其决定着沥青及沥青混合料的热学性质、热力学响应等，尤其是热物参数是研究路面温度场的基本参数，热物参数准确与否对温度场分布有重大影响。纵观国内外研究现状，可发现各个研究者给出的沥青及沥青混合料热物参数值并不一致，在数值上存在较大差异。到目前为止，沥青混合料的热物参数大多通过试验测试获得，由于试验设备、试验条件、试验人员等不可排除的随机性因素的限制与影响，使得测试结果千差万别。因此，提出一种较为合理的沥青混合料热物参数测试方法尤为重要。　　本文利用DSC测试了沥青及沥青混合料随温度变化的的热流曲线。根据DSC测试原理，设定温度扫描范围为-30～180℃，扫描频率为10℃／min的扫描程序分别对基质沥青、改性沥青、石灰岩石子、石灰岩石粉、玄武岩石子、玄武岩石粉、花岗岩石子、花岗岩石粉及裹覆沥青的石灰岩石子、裹覆沥青的花岗岩石子、裹覆沥青的玄武岩石子等材料进行温度扫描，利用DSC测试及计算软件获得了沥青混合料的比热测试值，并通过多组平行试验得到了其比热测试值范围及平均值，并讨论了沥青、石料比热测试值的离散性及影响因素。　　自行设计了沥青混合料室内简易导温系数测试装置，本装置分别利用非稳态导热冷却法计算模型和无限大瞬态传热法计算模型计算了沥青混合料的导温系数，并对两种计算方法进行了对比研究。通过对不同空隙率试件进行导温试验，研究了不同空隙率对导温系数及计算参数的影响。　　根据混合物比热加和性原理，利用实测的沥青及石子的比热计算得到了沥青混合料的比热，并与实测值进行了比较。　　根据比热、导热系数、导温系数之间的转换关系，利用实测的导温系数以及比热的计算值和实测值推算出沥青混合料的导热系数。通过与已有研究成果比较表明，由比热计算值推算出的导热系数与国内外研究结果值较为接近。鉴于比热测试的难易程度，本文建议分别单独测试沥青和石子的比热，然后利用比热加和原理获取沥青混合料的比热，并给出了沥青混合料比热估算公式。　　本文为沥青及沥青混合料热物性研究提供了一种新参考方法，初步探讨了由材料组分参数推导混合料热物参数的可行性，为后续研究提供了一种新思路。　　

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