申请/专利权人：合肥工业大学

申请日：2022-10-19

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN115652721B

主分类号：E01C7/26

分类号：E01C7/26;E01C7/32;G01N3/18;C04B26/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2023.02.17#实质审查的生效;2023.01.31#公开

摘要：本发明公开了一种用于自愈合路面的分层微波诱导结构的掺量设计方法，涉及沥青混凝土微波加热领域。所述微波加热路面的上面层为掺有热阻材料和电阻型微波诱导材料的环氧沥青混合料制成，中、下面层为掺有短切碳纤维的沥青混合料制成，所述路面掺量设计方法为通过设置断裂—愈合—断裂试验，结合试验拟合上面层各组分掺量与愈合率之间的关系，得到上面层的初始掺量与愈合时间，将愈合时间代入温度补偿公式，从中解出中、下面层的初始掺量，通过试验判断初始掺量是否需要修正，获得最佳掺量。本发明通过控制不同材料的掺量，改变各面层的热物参数与吸波能力，实现在微波加热自愈合过程中减少路面各层垂直温度梯度、改善自愈合不均匀现象的目的。

主权项：1.一种用于自愈合路面的分层微波诱导结构的掺量设计方法，其特征在于，所述自愈合路面包括在基层之上自上而下设置的上面层、中面层和下面层，所述上面层为掺有热阻材料和电阻型微波诱导材料的环氧沥青混合料制成，所述中、下面层均为掺有短切碳纤维的SBS改性沥青混合料制成；所述掺量设计方法包括以下步骤：S1：确定沥青混合料中使用的沥青型号以及集料、掺料的种类，并结合现场条件与所使用沥青型号，确定所需要的愈合温度Th；S2：设置不同掺量的热阻材料和电阻型微波诱导材料各n组n≥4的正交试验，制备对应掺量比例的沥青混合料三点断裂小梁试件进行断裂—愈合—断裂试验，拟合愈合率和掺量之间的关系，得到上面层的初始掺量和对应的愈合时间te；具体试验步骤如下：S2-1：在20-40mmmin的加载速度下，对小梁试件施加荷载直至断裂，记录第一极限荷载H1和小梁从承受荷载到断裂的时间t1；S2-2：将断裂的试件放置在微波照射下，当试件温度下表面温度达到Th时，停止加热，并将小梁置于常温下冷却24h，得到愈合后的试件；S2-3：对愈合后的试件重复S2-2中的试验，记录第二极限荷载H2和小梁从承受荷载到断裂的时间t2；S2-4：根据愈合率计算公式在不同的掺量设计下，以HI为因变量，热阻材料、电阻型微波诱导材料的掺量为自变量，在三维坐标系中绘制函数图像；S2-5：在所绘制的图像中，取图像峰值处的横纵坐标作为上面层的初始掺量，并以此掺量制备新的小梁试件，记录在微波照射下该试件下表面位置被加热到Th的时间te；S3：结合愈合温度Th、愈合时间te、微波热功率Pi，计算出中、下面层的初始掺量；S4：按照S3计算获得的初始掺量制作小梁试件，进行断裂—愈合—断裂试验，根据试验结果评价梯度愈合率，根据评价结果判断是否需要对掺量进行修正，具体包括以下步骤：S4-1：按照计算出的初始掺量制备中、下面层的三点断裂小梁试件；S4-2：在20-40mmmin的速度下，将三层的小梁分别施加荷载至断裂，记录各层的第一极限荷载H1和负载时间t1，之后将三层小梁按上下顺序叠加在微波照射下愈合，愈合时长为te，并记录愈合停止时各面层的下表面温度S4-3：将小梁试件按上下顺序叠加放置在室温下冷却24h，对愈合过后的三层小梁再次分别施加荷载至断裂，记录各层的第二极限荷载H2和负载时间t2，计算各层的愈合率S4-4：计算第i层的愈合均匀度评价指标式中，为三层试件愈合率的平均值，σ为愈合率的标准差，若某层的Zi值为负且≤-1.5，则认为该层的愈合效果欠佳，需要对掺量进行修正；S4-5：对于需要调整掺量的面层，比较该层的和Th，若：①则判断该层为欠愈合，需要适当增加电阻型微波诱导材料的掺量；②则判断该层为过愈合，需要适当减少电阻型微波诱导材料的掺量；并重复上述试验步骤，直到各层的Zi值均满足要求，获得最佳掺量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 合肥工业大学 一种用于自愈合路面的分层微波诱导结构的掺量设计方法

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