2023年沥青路面材料导电性能的实验研究开题报告.doc

xxxxx院 毕业论文开题报告 学 生 姓 名： 学 号： 系 部： 专 业： 论 文 题 目： 沥青路面材料导电性能的实验研究 指导教师: 2023年3月23日 开题报告填写要求 1．开题报告作为毕业论文辩论委员会对学生辩论资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业论文工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效； 2．开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式〔可从教务处网页上下载〕打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3．学生的“学号〞要写全号〔如072074123〕，不能只写最后2位或1位数字； 4. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2023年3月15日〞或“2023-03-15〞； 5. 指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。 毕 业 论 文 开 题 报 告 一．论文研究目的及意义： 1.1沥青混凝土路面的开展及现状 从20世纪50年代以来世界各国修建的沥青混凝土路面的数量增长迅猛。在总的公路里程当中,沥青混凝土路面所占的比重越来越大。20世纪20年代我国上海开始铺设沥青路面。1949年以后随着中国自产路用沥青材料工业的开展，沥青路面开始广泛应用于城市道路和公路干线，成为目前中国铺筑面积最多的一种高级路面。改革开放以后我国高速公路建设事业取得了突出成就。1988年我国第一条高速公路——全长 18. 5 公里的沪嘉高速公路建成通车。此后又相继建成全长375公里的沈大高速公路和143公里的京津塘高速公路。1990年在国道主干线总体规划指导下，我国高速公路建设步伐不断加快，每年建成的高速公路由几十公里上升到1000公里，甚至高达5000公里。根据国家高速公路网布局方案和效果我们确定的国家高速公路网布局方案可以归纳为“7918〞网，采用放射线和纵横网格相结合的形式，包括7条北京放射线，9条纵向路线和18条横向路线组成，总规模约8.5万公里，其中主线6.8万公里，地区环线、联络线等其它路线约1.7万公里[1]。由于沥青混凝土路面较传统的水泥混凝土路面具有外表平整、无接缝、行车舒适性好、噪音小、养护容易等优点[2]，因而新建高速公路全部都采用沥青混凝土路面结构[3]。 1.2道路积雪对交通运输的影响 随着沥青混凝土路面的广泛应用与蓬勃开展许多问题也随之而来。其中冬季大量的道路积雪己成为安全行车的重大隐患，尤其在高速公路上积雪对交通的危害愈来愈突出。积雪能中断交通或使汽车刹车失灵[4-5]。特别是近几年气候的改变，我国中部及局部南方地区也频繁遭受冻雨雪灾等寒冷天气的侵袭影响交通运输。比方2023年1月10日起中国湖北、贵州、云南、甘肃、青海、宁夏、新疆等19个省级行政区均受到低温、雨雪、冰冻灾害影响，死亡60人，交通严重受阻，其中有14个民航机场因大雪被迫封闭,五纵七横干线也有约2万公里封闭限行，滞留旅客到达百万。车站以及公路沿线，造成直接经济损失537.9亿元[6-7]。因此在冰雪天气尤其是道路外表已经形成结冰时，快速高效的去除路面冰雪对确保行车安全保证交通畅通具有重要意义，也是当前研究的热点课题之一。 1.3目前主要的除雪方式及优缺点 目前国内外除雪方式主要包括三种：第一，人工去除法；第二，机械去除法；第三,撒融雪剂法。人工去除法需要消耗大量的人力资源。虽然简单易行，但效率低而且影响交通；机械去除法虽然效率较高，但是设备价格比拟高，闲置期长，限制了其大规模推广应用；撒融雪剂法是目前最常见的方法，世界各国主要通过撒盐来实现融冰化雪的目的。然而撒盐给混凝土路面结构和环境带来了许多负面效应，主要表现为钢筋锈蚀，路面剥离破坏和环境污染等问题[8-9]。 1.4导电沥青混凝土在除冰化雪方面的优势 导电沥青混凝土是在普通沥青混合料的根底上按照一定的比例掺入导电相材料，通过改变沥青混凝土内部的结构组成使之由绝缘材料转变为新型的复合材料[10]。导电沥青混凝土与外部电源接通后，由于电热效应产生热量，热量由沥青混凝土内部传至路面表层,使路表温度升高起到融冰化雪的作用[11]。利用导电沥青混凝土法融雪具有及时，无需中断交通，绿色环保等优点。大力推广和使用导电沥青混凝土，不仅能够实现及时，高效的去除路面的冰雪，保障道路畅通及行驶安全，而且更重要的是能够减少甚至杜绝使用融冰盐，彻底免去融冰盐对道路桥梁和环境的危害，实现国民经济的可持续开展。 1.5导电沥青混凝土存在的问题 导电沥青混凝土的应用技术正在逐步成熟，从已有的研究成果来看，导电沥青混凝土的各项指标也均符合我国使用的技术标准[12]，目前存在的主要问题是在保证路面路用性能的根底上如何降低电阻率，提高融雪效率。如何经济高效的实现在工程中的应用，并制定出一套适合导电沥青混凝土的施工工艺必将成为今后研究的重点。 参考文献： [1]程景.PAN积碳纤维导电沥青混凝土研究[D].湖南：长沙理工大学，2023：1-2 [2]敖灶鑫.钢渣石墨导电沥青混凝土的研究[D].湖北：武汉理工大学，2023:1 [3]舒明洋，宋固全，陈煜国.导电沥青混凝土的电热和力学性能研究[J].新型建筑材料，2023〔7〕，9 [4]叶家军, 吴学伟, 丁庆军, 黄绍龙.导电沥青混合料导电机理及电热性能研究[J].武汉理工大学学报,2023〔9〕：16-19 [5]舒明洋.导电沥青混凝土的导电机理研究[J].广东建材，2023〔6〕，15 [6]米轶轩.导电沥青混凝土应用技术的研究[D].湖北：武汉理工大学，2023:2 [7]高宇星.碳纤维石墨导电沥青混凝土的制备与导电性能研究[D].湖北：武汉理工大学，2023:1 [8]磨炼同.导电沥青混凝土的制备与研究[D].湖北：武汉理工大学，2023:2-5 [9]张园.多相复合导电沥青混凝土的制备与性能研究[D].湖北：武汉理工大学，2023:1-3:1-2 [10] 高博.导电沥青混凝土力电响应研究[D].湖北：武汉理工大学，2023:1-2 [11] 陈辉，吴少鹏，磨炼同, 王虹.导电沥青混凝土融雪化冰热输出功率计算方法[J].武汉理工大学学报,2023〔13〕：37-40 [12] 何永佳，敖灶鑫，吕林女，丁庆军，胡曙光.融雪化冰用钢渣导电沥青混凝土的电阻稳定性[J].北京工业大学学报,2023〔1〕：80-84 毕 业 论 文 开 题 报 告 二．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段〔途径〕： 2.1 本课题研究的问题 本课题是沥青路面材料导电性能的实验研究，设计的主要任务是在目前沥青路面材料的根底上确定粗集料、细集料、矿粉、导电相材料及沥青材料相互配合的最正确组成比例,使之既能满足沥青混合料的技术要求又具有良好的导电性能。 目前需要解决的问题是： 〔1〕通过初步选择确定出大致的导电介质〔最好颗粒状〕 〔2〕通过配比实验确定出导电介质的适宜掺量〔电阻率适合电热融冰雪〕，就是在目前沥青路面材料的根底上掺加哪几种，掺加多少导电介质后，路面材料的电阻率适合于电热融冰雪。 〔3〕进行导电沥青路面材料导电稳定性的影响因素研究，即分析有哪些因素影响电阻率的稳定性？如何影响？如何克服？ 2.2 研究的技术路线 首先了解本论题的研究状况，形成文献综述和开题报告。其次进一步搜集阅读资料并研读文本做好相关的记录，形成论题提纲。然后开始试验深入研究，做好记录并写成初稿。最后反复修改，完成定稿。 2.3 实验初步方案及实验方法 2.3.1 试件尺寸和根本性能确实定 根据实验室制作试块模具的大小确定其尺寸。 2.3.2 材料的选择 沥青虽然占沥青混合料的比例不多，但是作为胶凝材料在混合料中起着关键作用。本实验采用普通的路用沥青；用于拌制沥青混合料的集料作为路面材料应清洁、枯燥、无风化、无杂质。按照粒径大小可将集料分为粗集料〔粒径大于2.36mm〕和细集料〔粒径小于2.36mm〕。粗集料主要提供骨架作用，细集料主要是锁紧和减少空隙；在沥青混合料中，矿粉一般是碱性石料如石灰岩磨细的粉料；导电材料的选取在考虑可行性的同时还要考虑本钱，所以导电材料从石墨、钢渣、碳纤维中选取；电极采用实验室规定的电极。 2.3.3 基体配合比 (1).确定集料的级配设计方案 (2).确定导电材料掺量优选 (3).确定最正确油石比 2.3.4 试件的制备 根据配合比制作导电沥青混凝土试块，方法跟普通沥青混凝土的制作一样，即配料-烘料-拌合〔同时买入电极〕-装模与成型。 2.3.5 电阻率的测试 在成型期间，分时间段对混凝土的电阻率进行测试。 2.4 进度安排 设计〔论文〕各阶段名称 起 止 日 期 1 查阅资料、制定初步方案、写出开题报告、外文翻译 3月01日至3月20日 2 制定实验方案、准备原料、熟悉实验装置 3月21日至4月05日 3 实验室试验研究 4月06日至5月25日 4 论文撰写与修改 5月26日至6月15日 5 论文辩论准备与论文辩论 6月16日至6月18日 毕 业 论 文 开 题 报 告 指导教师意见：〔对本课题深度、广度、工作量及预期到达的目标的意见〕 xxx同学在沥青路面材料导电性能的实验研究上，对其定义以及应用、导电介质、导电机理和导电特性等进行详细综述的根底上，提出了自己的技术路线和实施方案。 xxx同学文献综述全面，结构层次合理，参考文献格式正确，研究方案科学，总体工作完成很好，鉴于此，同意朱瑞金同学尽快进入下一阶段工作。 指导教师： 年 月 日 教研室审查意见： 专业负责人： 年 月 日 所在系审查意见： 系主任： 年 月 日