协会开题报告

1 / 7 协会开题报告 河北大学教育学专业 2016 级研究性学习成果汇报 论文题目 班级 姓名 院 导 师 开题时间哈尔滨工业大学本科毕业论文 开题报告 本科毕业论文 开 题 报 告 冰雪条件下沥青砼路面损害机理与改进措施研究 哈尔滨工业大学本科毕业论文 开题报告 1课题研究的背景和意义 冰雪条件给交通带来的不便及其对路面的损害 冬天或者冰寒地区的道路结冰、积雪严重影响交通、经济以及正常的户外 活动和工作。我国北方较寒冷地区，冬季路面会经常出现积雪冰冻现象，严重阻碍了交通出行、人民正常生活和经济发展，并且危及行车安全，诱发严公路交通事故，严重时还会导致公路交通中断。道路冰雪每年给国家和人民生命财产带来的损失十分巨大。因此，冰雪条件下路面损害问题已经成为人们关注的焦点。 融雪材料对沥青砼路面的损害 目前世界各国在解决冬天道路结冰、积雪这一难题时，除了应用人为除雪设备外，更多的使用了工业盐等融雪剂。由于盐会对混凝土路面及混凝土构造物造成一定的损2 / 7 害，近年来，国内外都在努力研制并已 开发出了若干旨在代替盐的其它类型的融雪、融冰材料。 尽管新型融雪材料的性能据报道称与盐相比有所提高，但它们的价格却是盐的数倍乃至十几倍，用价格、性能比来衡量远不如盐，限止了它们的推广应用和使用范围，短期内在我国还无法取代盐，在公路养护中大量推广应用。交通部 2001 年 6 月 7 日发布， 2001 年 10 月 1 日起实施的中华人民共和国行业标准公路水泥混凝土路面养护技术规范就指出：就目前我国的情况来看，防冻、防滑的主要材料是砂和盐。所以到目前为止，盐仍然是我国寒区目前冬季路面防冻、防滑的主要材料，而用盐 防冻、防滑又会对沥青砼造成一定程度的损害，同时沥青砼路面在我国的道路中，不论在用途上，还是在数量上都占有极其重要的地位，所以对沥青砼路面损坏的进一步研究、修筑性能优良的沥青砼路面越来越受到研究者的重视。那么，弄清盐对沥青砼的损害，主要原因、损害机理、相关因素，从中找出针对性强、切实可行、行之有效的预防措施和方法，就显得十分重要和必要。 哈尔滨工业大学本科毕业论文 开题报告 现有融雪方法的弊端 鉴于冰雪对道路交通的危害和目前除冰雪方法的弊端，需要进一步研究新的实时融雪方法。目 前各国学者对道路融雪化冰传热模型、数值模拟计算都进行了大量研究，并3 / 7 对相关试验示范工程也进行了铺筑和一定程度的应用。对于不同方案的融雪路面结构进行的路面力学性能研究却是知之甚少，且能源转换、储存和控制系统也一直是困扰冰雪路面课题的难点，此类研究的不足势必导致路面破坏形式增多，极易出现早期病害，缩短路面使用寿命，而且会使单位路基路面工程的造价增大，能源和资源没有得到充分利用，且应用推广价值欠佳。 综上所述，冰雪条件下沥青砼的损害机理的研究以及新型材料和新兴除雪融冰技术的改进与创新在目前有着十分重要的 地位。 2国内外研究现状 国内外交通部门一直非常重视季冻和寒冷地区积雪结冰对路面的损害问题，以及路面的交通事故和抗滑问题，并做了大量研究。 冰雪本身对路面的损害 冰雪本身对沥青砼路面损害通常为水损害。最为主要的形式为在春季冻融期，昼夜温差大，白天温度较高，水以液态的形式存在，渗入到路面结构的空隙中，在车轮荷载的碾压下形成了负压抽吸，容易将混合料中的细颗粒带走，反应到路面的破坏形式就是唧浆，细颗粒被掏空，结构内部就容易形成空洞，承载力不能满足要求，路面就形成了 坑洞；到了夜间，温度降低，渗入结构内却没有及时排出水由液态4 / 7 变成的固态，体积的膨胀使裹覆沥青的集料受到了附加的力，黏性降低，集料就容易剥落；道路病害的出现不仅不利于车辆的行驶，对于车辆自身的损坏与磨耗也是很大的。 路面抵抗水损害的改进措施 国外对于这方面研究的比我国早，因而关于各方面的理论也很成熟。近几年的研究主要有： 2002 年 Mike Anderson 在沥青协会春季 哈尔滨工业大学本科毕业论文 开题报告 会议报告了沥青混合料抗水损害能力的评价方法的研究； XX 年圣 地亚哥 National Moisture Damage Workshop研究了沥青胶对于水损害的影响； XX 年 Randy ,Jingna Zhang,Allen Cooley Jr 评价分析沥青路面水敏感性的试验方法； XX 年 Rajib B Mallick,等人研究了利用加速的荷载装置测热沥青混合料水敏感性； XX 年 Ericw Kalberer 等人主要从沥青的分子结构方面考虑了水损害。 在我国的高等级公路建设中，人们对排水系统方面的设计也越来越重视。设计中通过路拱横坡、最小纵坡、边沟设纵坡来控制排水。然而对于排水系统的设计方面没有明确的规定，也没有准确的选择标准，我们对路基路面排水的研究仅限于路面排水、中央分隔带排水和路基排水，而在路面结构内部排水防水方面所做的研究工作不是很多。可参考的资料有 1997 年 8 月颁布的公路排水设计规范。 5 / 7 融雪措施对路面的损害 应对冰雪覆盖时交通事故抗滑问题则主要牵涉到融雪剂、融雪方式的应用。 世界各国交通部门，为解决冬天道 路结冰、积雪这一难题作了大量研究，探索出许多抑制、控制和消除冰雪的技术和方法。鉴于冰雪对道路交通的危害和目前除冰雪方法的弊端，需要进一步研究新的实时融雪方法。近年来美、英、加拿大、日本等发达国家己经开展了关于太阳能、地热能及热泵、土壤蓄热能融冰雪技术的研究，但研究力度仍显不足，这些研究和技术的适用性较强，但它们的融冰雪效果和应用还有待进一步的检验，它们也没有为我国公路行业所引用。 路面融雪化冰方法多种多样，大体可以分为撒布融雪制剂法、各类人工或者机械清除方法、热源融化法、自应力抑制冰雪方法等。 使用融雪剂 融雪剂是一种化学品，其成份主要是醋酸钾和氯盐，并以这两种进行分类。融雪剂的功能就是融化道路上的积雪，便于道路疏通，但其具有危害性。目前我国开发的融雪剂种类较多，按物态分为固体和液体；按组成分为无机物和无机物与有机物的混合，以无机物 哈尔滨工业大学本科毕业论文 开题报告 与有机物的的混合物为最多，其中环保型的融雪剂6 / 7 多为不含或少含氯的化学品混合物。 融雪剂可分为两类，一类是以醋酸钾为主要成分的有机融雪剂，该类融雪剂融雪效果好，基本没有腐蚀损害 ，但它的价格太高，一般用于机场等重要场所。另一类则是以氯盐为主要成分的无机融雪剂，如氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等，通称作化冰盐。其优点是价格便宜，仅相当于有机类融雪剂的 1/10，但它对大型公共基础设施的腐蚀是很严重的。我们常见的融雪剂就属于这类，用的最多的是氯化钠。然而盐类对沥青砼路面的损害是不容小觑的。 一、物理破坏作用； 对于棍凝土的盐冻破坏，可以看作是棍凝土冻融破坏的一个特殊形式。盐溶液改变了混凝土在冻触破坏过程中的强度和重量的损失速度。但不改变混凝土的冻融破坏机理 。首先除冰盐的吸湿、保水作用，大大增加了混凝土饱水程度和饱水时间，使混凝土更长时间处于饱水状态，增大了混凝土冻融过程中的静水压力，增大了混凝土冻融破坏的程度。同时，由于除冰盐是逐步渗入混凝土内部，容易造成混凝土内部的盐浓度分布的差异，使各层的结冰程度产生差异，当混凝上受冻时，产生应力差，进而形成渗透压，并引起内部应力。且除冰盐融化冰雪需要从混凝土吸收大量热，使冰雪覆盖层下的混凝土温度骤降，因而对混凝土引起低温冲击作用，产生温度应力，这些都将加剧混凝土的冻融破坏。 7 / 7 二、化学破坏作用； 除冰盐不仅会使混凝土产生严重的冻剥蚀破坏，且在非冻融条件下也同样观察到除冰盐引起混凝土破坏。常温下 高 浓 度 盐 溶 液 与 混 凝 土 内 部 的 Ca2 反 应 ， 生 成CaCI2 Ca2 H2O 复盐。复盐的生成消耗了大量的 Ca2,破坏了 CSH