導(dǎo)電瀝青混凝土融雪化冰的有限元模擬.pdf

1、瀝青混凝土已被廣泛應(yīng)用于機場跑道、高等級公路以及道路和橋梁的鋪裝層。瀝青混合料屬于絕緣體材料,電阻率約為107-109Ω·m。通過添加適量的導(dǎo)電相材料,可以顯著地改善其電學(xué)性能,制備出具有二定導(dǎo)電性能的瀝青混凝土。導(dǎo)電瀝青混凝土路面融雪化冰具有無需中斷路面交通、融雪化冰及時以及綠色環(huán)保等優(yōu)點,會對瀝青路面冬季的融雪化冰產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
　　 本文采用連續(xù)級配AC-13設(shè)計方法設(shè)計礦料級配,優(yōu)化選用瀝青用量,通過摻入導(dǎo)電相材料例如

2、石墨、碳纖維和鋼渣可以獲得同時具備優(yōu)良路用性能和電學(xué)性能的導(dǎo)電瀝青混凝土。研究了摻加不同導(dǎo)電相材料的導(dǎo)電瀝青混凝土的電阻率隨導(dǎo)電相材料摻量的變化情況,并進行了對比分析。電阻率試驗測試結(jié)果表明:石墨對于提升電阻率效果最好,碳纖維其次,鋼渣最差；導(dǎo)電相材料復(fù)合摻加時導(dǎo)電效果改善作用顯著,石墨可以作為主要的導(dǎo)電材料,利用碳纖維較大的長徑比所具有的導(dǎo)電橋梁作用和導(dǎo)電通路短接的優(yōu)點,添加少量碳纖維作為輔助導(dǎo)電材料,同時鋼渣代替部分集料可以起到增強

3、作用。
　　 通過試驗研究不同石墨摻量下石墨導(dǎo)電瀝青混凝土的馬歇爾穩(wěn)定度。通過飽和浸水殘留穩(wěn)定度試驗對石墨導(dǎo)電瀝青混凝土的水穩(wěn)定性能進行研究。通過車轍試驗對石墨導(dǎo)電瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性能進行研究。試驗測試結(jié)果均滿足規(guī)范要求,石墨導(dǎo)電瀝青混凝土可以作為一種新型的路面材料使用。
　　 通過建立石墨導(dǎo)電瀝青混凝土溫度場的有限元模型,利用ANSYS有限元分析軟件計算了石墨導(dǎo)電瀝青混凝土在一定溫度下的電熱效應(yīng)溫度場分布,且與試驗