沥青混合料贯入度实验控制系统的设计文献综述
2020-05-25 23:42:50
1. 课题背景及意义
公路建成通车后,因承受车轮的磨损和冲击,受到暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒、冰融等自然力的侵蚀和风化,以及人为的破坏和修建时遗留的某些缺陷,公路使用质量会逐渐降低。因此,公路建成通车后必须采取养护维修措施,并不断进行更新改善。公路养护必须及时修复损坏部分,否则将导致修复工程的投资加大,缩短公路的使用寿命,并给用路者造成损失。公路维修还必须注意进行紧急服务和抢修,保持公路畅通无阻。
在中国及其他发展中国家,公路养护还要对原有技术标准过低的路段、构造物和沿线设施进行局部改善、更新和添建,以提高公路的通行能力和服务水平。20 世纪 70 年代以来,许多国家都把加强养护作为公路工作的重要技术政策,养护投资占全部公路投资的比重迅速增加,有的已大大超过用于修建的投资。国际道路会议常设协会(PIARC)于 1979 年设立养护技术委员会,近年来,多次召开会议研究养护问题。1983 年在悉尼召开了第 17 届世界道路会议。在沥青路面所有的病害中,坑槽是一种比较典型的病害,最早产生的坑槽深度一般为 2~5cm,这种坑槽的数量也是最多的,坑槽产生的原因有很多种,其中最主要的原因就是因为沥青路面上面层的混合料一般空隙率比较大,地表水很容易进入空隙率较大的上面层沥青混合料并且滞留在其中,这样就会减弱沥青与集料的粘附性,在行车荷载的作用下,产生的动水压力使表面层的沥青剥落,沥青剥落后,石料就会随车轮飞出,沥青路面局部出现松散型破坏,由此就会形成坑槽病害。坑槽出现后,不仅会影响路面的平整度和行车的舒适性,而且还会有很多安全隐患,如果不及时进行修补,在重载车辆和地表水的作用下会加快其发展,严重影响路面的使用寿命,发展严重的话,更会危害到司机和乘客的人身安全。
基于坑槽有这么大的安全隐患,路面养护人员提出了”坑槽不过夜”的要求。即一旦发现路面上出现坑槽,一定要第一时间进行修补。坑槽的及时修补有很多的好处,首先,从沥青路面的使用功能方面考虑,尽快修补好坑槽,能尽快恢复路面的平整性和行车的舒适性;其次,从沥青路面的结构方面考虑,坑槽破坏了路面的结构性,及时修补可以尽快恢复路面的强度和承载力;第三,坑槽的出现一般会破坏路面的强度进而造成路面耐久性差,及时修补坑槽有明显的补强作用;第四,及时修补能避免坑槽进一步扩散发展,进而可以节约一部分养护费用。沥青混合料应用于坑槽的临时性修补。自密实沥青混合料本身具有细集料含量高,矿粉含量高,沥青含量高等特点,较多的沥青与矿粉含量使骨料处于悬浮密实状态。
自密实沥青混合料由于自身的大流动性可以自身密实,不需要大型压路机的碾压,只需要简单地摊铺整平即可完成施工。坑槽是沥青路面所有病害中比较常见的一种,坑槽的出现不仅影响路面的平整度,而且还影响乘客的舒适性,如果不及时加以修补,在日益严重的交通荷载和雨雪等地表水的作用下,坑槽会越来越严重,如果在路面出现坑槽的初期不及时修复的话不仅会造成养护费用增加,更会危及驾乘人员的人身安全。因为路面坑槽有如此大的安全隐患,所以公路养护管理中有”坑槽不过夜”的明文规定。沥青路面坑槽的修补质量除与坑槽修补的工艺方法有很大关系外,还在很大程度上取决于坑槽的修补材料。由于自密实沥青混合料自身的特点,将其应用于路面坑槽的临时性修补,是它最重要的用途。
2. 国内外研究现状
国内外研究的技术现状高性能沥青路面是美国公路战略 研究计划的重要研究成果之一。在我国,1995年江苏交通科学院率先引进高性能沥青路面技术,自2000年第一条实验路以来,超过1000万吨高性能沥青 路面设计的混合料铺筑在1000多公里的高速公路上。目前,全国有40余套高性能沥青路面的胶结料试验设备,80余台高性能沥青路面旋转压实浇注式沥青混凝土在中国大跨径钢桥面铺装中得到了广泛的应用,但 在使用中表现出高温稳定性不足的缺点,该文针对浇注式沥青混凝土在使用中存在的高温稳定性不足的问题,首次提出以动态贯入度及贯入度增量作为评价指标,从 混合料设计级配、沥青种类及用量、粉胶比、机制砂组成等影响因素方面进行考虑,并运用统计学中的灰熵法分析各因素对浇注式沥青混凝土高温稳定性能的影响程 度.为进一步应 用高性能沥青路面技术奠定了物质基础。
3. 嵌入式系统的发展
基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。
但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。工业设备是机电产品中最大的一类,在目前的工业控制设备中,工控机的使用非常广泛,这些工控机一般采用的是工业级的处理器和各种设备,其中以X86的MPU最多。工控的要求往往较高,需要各种各样的设备接口,除了进行实时控制,还须将设备状态,传感器的信息等在显示屏上实时显示。这些要求8位的单片机是无法满足的,以前多数使用16位的处理器,随着处理器快速的发展,目前32位、64位的处理器逐渐替代了16位处理器,进一步提升了系统性能。采用PC104总线的系统,体积小,稳定可靠,受到了很多用户的青睐。不过这些工控机采用的往往是DOS或者Windows系统,虽然具有嵌入式的特点,却不能称作纯粹的嵌入式系统。