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有机化工论文范文1
假使在一种150kt/a聚丙烯装置中增加一个冲料水处理装置,大概需要七十万的资金,这只相当于整套装置造价的百分之零点二,这是很小的投入比,但是这个冲料水处理装置却可以大大地减少污水的排放,一点微小的改进,就可以对节约水资源和环境的保护做出很大的贡献,诸如此类的例子,在企业生产中数不胜数,只要装置的设计者能够在装置的污染物处理上多多做一些改进,每年就可以为企业节省大量的处理污染的资金,同时也保护了环境。
2企业建设之初要严把技术设计关
目前,我国有很多企业使用的化工设计都是从国外购进的,很多指标都是根据外国的生产的情况而制定的,但是这些设计到了中国之后,中国的设计院却发现这些设计在中国的企业实际生产中并不适用,以污水排放来举例,从国外购买的设计显示,项目建成后的污水COD在3000mg/L左右,但是在中国的实际情况却是,企业投入生产之后,发现实际生产所需的COD是20000~35000mg/L,外国的设计根本不适合这些企业的实际情况,在两者差距过大的情况之下,企业就只能投资资金重新进行改进,这样既耗时耗力,又耽误了企业的生产,为企业造成了很大的损失,有些甚至因为处理不当,还对我们的环境造成了污染,所以企业在建设之初,一定要先对项目装置设计进行仔细而详细地审核,若是发现设计有缺陷的地方,一定要及时改正,有缺陷的对环保有危害的施工设计一定不能让它开建。否则一旦造成了环境的污染,将得不偿失,任何利益都不能建立在环境被污染之上。
3充分利用生产废物将其变为资源
中国已经开始注重对生产产生的废物再利用,目前主要针对的是对污水的处理回收,并且在这部分已经取得一些成就,在其它固体和气体废物处理方面,中国还略有不足,不过也有一些企业和科研机构在积极地探索这些废物的解决办法,比如某些石灰厂用他们生产所产生的废料粉煤灰来制作化肥,用煤灰作为主要原料,向其中加入一些微量元素,这就制成了一种特殊的化肥,化肥和传统的化肥相比,使用效果并没有太大的差别,还有的则是利用这些煤灰来吸附污水中的COD,把这两种生产废料混合在一起,这样不仅解决了煤灰的问题,还净化了污水,可谓是一举两得。还有人曾经构想过把经过处理的污水排入氧化塘中降解,然后在向其中投放适当的生物,从而构建成一个生物链。在生产生活中,还有很多诸如此类的例子,通过以上的方法,不仅可以解决企业污染物难以处理的问题,而且还把它们变成了可利用的资源,为社会创造了财富,减少了污染,这是化工废物最理想的处理方法,非常值得我们社会的提倡和各地化工企业学习。
4把先进的科研成果真正运用到治理污染之中
社会不断进步,人们对于保护环境的重要性认知也有了很大提高,普通大众也开始关心环境治理问题,而科研机构也是一直都在研究环境治理新技术,目前,已经有很多的高新科技成果被研制出来,它们很多在理论上是可行的,而且治理效果预期也是要远比传统的方法好,但是因为成本太高,又或是实际应用不方便,这些高新科研成果在企业的生产中并没有得到实际的使用,这是极大的浪费,科研人员应该根据企业生产中实际情况,来制定出合理有效的方案,这些科研成果加以改进,使其能够真正运用到实际的生产之中。新科技可以大大提高生产废物解决效率,这样不仅解决了企业所遇到的实际问题,也为环境保护做出了很大贡献。
5结语
有机化工论文范文2
(1)确定建筑的高宽比。在规范中房屋高宽比的规定虽然不是一个必须要满足的条件,但是它是一个对结构刚度、整体稳定,抗倾覆能力,承载能力和经济合理性的宏观控制指数。一般满足高宽比限制的结构有更好的抗侧刚度,是比较科学的结构方案。(2)结构设计。在结构设计时,要根据建筑的材料性能、建筑的功能、建筑的高度、抗震设防烈度、抗震设防类别来选择合适的结构体系。(3)要达到建筑造型和功能的要求。在布置水平构件和竖向构件时,要在满足建筑造型和功能的前提下进行选择,比如梁、柱子、板等,使其构成一个空间结构,从而抵抗水平力和竖向力。竖向力主要由竖向可变荷载和建筑物的自重构成,水平荷载主要由地震和风荷载构成。(4)在正常使用的过程中,高层建筑要具有良好的刚度,防止因为出现比较大的位移,导致结构的承载力和稳定性受到影响[1]。(5)对抵抗水平力的结构构件进行合理的布置。要使结构抗侧力的合力中心和水平合力作用点的投影尽可能接近,从而降低出现偏心的情况,避免产生影响建筑物的扭矩。(6)确定抗侧力构件的具置。质量中心要和刚度中心尽可能接近,减小建筑扭转效应。(7)建筑楼层的高度。通常情况下,建筑面积确定时,如果增加建筑楼层的高度会导致单位面积使用的材料数量增加。
2优化多层框架结构柱网的大小
在建筑工程中,框架结构柱网的布局会直接影响工程的造价,当柱距比较小的时候,力的传递路线比较短,楼盖结构使用的材料也相对较少,但是使用的柱构件材料会增加,和基础费用相比,当柱网比较大的时候,会增加梁的高度,提高配筋率,导致造价升高,所以,柱网尺寸的合理性不仅对结构的受力有比较大的影响,而且还会节省材料的使用量[2]。
2.1结构布置的方案
根据建筑场地以及使用功能的具体情况,分别布置三种结构方案进行建模计算对比。
2.2对比方案
本工程使用PKPM-SATWE软件对方案进行计算,前三个阵型的振动周期,X、Y方向的扭转系数和平动系数如表1所示。从表中可知,方案二的扭转周期出现在第二阵型,说明该方案的结构沿两个主轴方向的侧向刚度相差比较大,且扭转周期比已超过0.9,属于特别不规则结构,在地震作用下建筑的扭转效应较大,可能引起不良后果,故结构方案不考虑方案二。在方案一和方案三中,由于方案三的柱距较小,方案三的梁、柱截面积是最小的,方案一的梁、柱截面积次之。经过对模型进行配筋计算,方案一由于Y向的框架梁的跨度适中,并向外挑出,受力比较合理,配筋的计算也会降低很多,而方案三由于柱网很密,计算得到的梁配筋结果都比较小。两个方案的层间位移计算数据均满足规范要求,方案三在位移比控制方面更具优势,说明其在地震作用下的扭转效应更小。在材料用量方面,方案一使用梁向外进行悬挑的方法可以使内跨梁的受力比较合理,材料的使用量比较经济。而方案三和方案一相比,虽然框架柱的柱网比较密,框架柱数量相对较多,但由于框架柱截面以及配筋均比较小,故方案三梁工程的经济指标总体上要小于方案一。例如在本工程中,方案一钢筋含量约为34kg/m2,方案三含量约为33kg/m2,,市场钢筋时价约为4000元,每立方米砼时价约为350元,则方案三梁柱的综合造价比方案一可节省约22100元,经济性较好。在降低结构柱网大小不会对建筑功能造成影响的基础上,使用方案三时,需要对基础造价因素进行考虑,例如当基础的结构形式为天然地基基础时,两种方案的工程量大致是一样的。当以桩基础为基础形式时,工程量和桩的类型有比较大的联系,如果使用承载力比较小的桩型,在布桩数量方面的差距是不明显的。如果使用单桩承载力比较大的大直径桩型,布桩时考虑单柱单桩,由于柱子的数量增加,桩的数量也会有所增加。所以在设计时,要根据具体的基础工程量和楼盖工程量的和来进行柱网尺寸的选择。
3平面规则对建筑结构造成的影响
建筑结构的平面规则性是影响建筑抗震效果的一个重要指标,规则的平面结构的地震反应要远低于不规则平面结构,地震灾害也会比较轻。结构计算可以将地震影响下结构的受力情况反映出来,使设计人员可以更好的根据地震反应情况对结构进行控制,设计出具有良好抗震效果的结构。通常情况下,越是简单的平面形状,单位造价相对来说就比较低。比如圆形结构,不仅受力相对复杂,而且建筑施工比较复杂,施工过程中需要花费比矩形建筑更高的费用。通常情况下,在建筑施工中,矩形和正方形会更加有利于居家布置和施工,此外还可以有效的降低工程的施工造价,在长方形住宅中,以长宽比为1∶2的住宅为最佳[3]。而且由于工程平面规则,可以充分利用抗侧力构件进行水平力的传送,结构的刚度可以达到设计的要求,具有良好的经济性和安全性。
4结语
有机化工论文范文3
大功率LED灯具主要由多孔型灯壳、透光罩、反光器、照明电源、LED灯珠、铝基集成电路以及平板型翅片散热器等组成。根据要求可将其设定为LED灯珠:型号为OSRAMLUW-W5AM,灯珠需要10颗左右,每颗灯珠额定功率为1瓦,电能转化效率设定为80%,在仿真模拟软件中使用二维点光源表示;铝基集成电路板的长宽高结构参数为180mm*92*1.5mm,线路板导热系数设定为200W/(m*k),铜膜覆盖厚度为60μm,导热系数为380W(m*k);平板型铝翅片散热器:散热器长宽高参数为220mm*130mm*10mm,翅片厚度2mm,翅片间距及高度为:5mm,20mm,外壳导热系数为200W(m*k)。采用Icepak仿真模拟软件进行实验时,工作环境参数定义为自然对流换热模型,且周围介质环境为20°干燥空气。该软件计算域必须足够大,一般情况下计算域选定为:重力反方向上的模型高度定为3倍模型参数,重力方向模型高度定为2倍模型参数,模型侧面结构参数定为0.5倍结构参数,参考模型如图1,利用三维软件设计原理,可从不同层面对数据进行分析检测,实验过程中采用开放型边界条件。
2大功率散热器优化设计分析
2.1中心组合设计
首先采用等效电阻电路的处理方法,对散热器三个结构参数进行优化设计。三个结构参数分别为:翅片高度20mm;翅片间距6mm;翅片厚度2mm,然后根据CentralComposite设计原理对三个结构参数对散热器散热效果的影响,得出以下实验因素水平编码值表:表格中:r表示各结构参数与中心点的间距。
2.2数学模型优化设计
运用DesignExpert8.06,可计算出散热器三个结构参数对于散热效果的响应值,最后得出下列方程式:上述方程中:xi、xj为变量编码值;b0、bi、bji、bii,为计算系数;p为变量代号。
2.3散热器翅片结构参数最佳值确定
根据二次相应曲面模型计算方法求得二次相应面的对应方程的稳定取值点:利用上式可将回归方程换算为矩阵的形式:然后利用求导法则对上式进行求导可得:求得驻点即各结构参数的最佳值:假如在实际取值范围内无法求得驻点,即中心组核试验确定的响应面图形为近似板型,此时需要对考虑边界条件确定最佳值点。
3结语
有机化工论文范文4
脂肪酸特别是硬脂酸是一种应用很广泛的有机工原料,是基础油脂化学品中总产量最高的。其应用涉及到橡胶工业、塑料工业、涂料工业、纺织工业、食品工业、表面活性剂工业、日化工业和医药工业等。原料主要是MVO和Tallow,MVO分为MVO(ST),即ST:PKO=9:1,MVO(BST),即BST:PKO=9:1,其中BST为70%PO与30%ST的混合。Tallow即为牛羊油(OL),大豆油(SBO),椰子油(CNO),非KOCI的主要原料,但有时客户会有需求。油脂按熔点不同冷冻结晶分离,不同熔点产品分为固体脂、液体油,棕榈油(PO)--从棕榈果肉中制取出49%,棕榈仁油(PKO)—从棕榈仁中制取出50%,棕榈油(PO)的熔点37℃分提后制得固体棕榈油(ST)熔点52℃,液体棕榈油(OL),熔点20℃。
2常见脂肪酸结构及性质
C12-0月桂酸,CH3(CH2)10COOH,IV-0;m.p44℃C16-0软脂酸、棕榈酸,CH3(CH2)14COOH,IV-0;m.p63℃C18-0硬脂酸,碳十八酸,CH3(CH2)16COOH,IV-0;m.p70℃C18-1油酸,c-9十八碳烯酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHIV-90;m.p16℃C18-2亚油酸,c-9,c-12十八碳二烯酸,CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOHIV-181;m.p-5℃C18-3亚麻酸,c-9,c-12,c-15十八碳三烯酸,IV-273;m.p-11℃CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
3主要生产工艺--水解
脂肪与水的混合物在一定条件下(酸或碱或酶的催化下,一定温度)可以生成脂肪酸和甘油,部分水解还可生成单甘酯和二甘酯。脂肪酸生产过程由油预处理,水解,脂肪酸分馏,蒸馏和加氢等部分组成。油压水解过程中常用的是常压催化水解法,催化和非催化中压水解,非催化高压连续逆流水解三种形式。最先进的是酶催化水解,因为有些方面还不完善,例如费时,没有被广泛使用,且没有形成产业化规模。常压水解法具有设备简单,所需的压力,投资少的优点,缺点是生产周期长,占地面积大,蒸汽消耗大面积,水解率低,回收成本高和废物中甘油低。催化压力或催化水解是常用的脂肪酸的生产技术,优点是生产周期短,蒸汽消耗少,工艺用水少,生产成本低,操作简单,可生产浅色脂肪酸等,但设备投资和消费相对较大。连续非催化高压回流酸水解是当代先进的生产工艺生产,其显着优点是实现了连续化工业生产,生产周期短,热效率高,蒸汽消耗,低生产成本较低,但原料水解适应的经营范围,并且困难包括昂贵的设备的投资。在脂肪酸加氢技术,国外已经引起对环管反应器技术的积极实施,增加了气体,固体和液体相反应的质量,缩短反应时间,提高了产品产量的收益。氢化是指在催化剂(如镍)存在下,高压下,氢气和脂肪酸中的不饱和脂肪酸发生反应(加成),氢加到双键上,使饱和度提高。蒸馏是指除去高沸点和低沸点杂质以及有气味的物质。分馏是指一些特殊产品需要99%的纯度特制馏分,得到单离脂肪酸。蒸馏与分馏的方法都是在高真空,较低温度条件下,最短滞留时间内进行。脂肪醇是基础油脂化学的品种的基础上第二大产品,化工行业也推动油脂的主要品种生长。20世纪80年代后期,我国已看到脂肪醇对发展合成洗涤剂的重要性,由于种种原因,我国以石油为主要原料的脂肪醇未充分发挥装置能力。到目前为止,在洗涤产品中使用的仍然主要是天然脂肪醇脂肪醇。天然脂肪醇生产方法有:油脂直接加氢,脂肪醇加氢和脂肪酸甲酯的高压加氢制醇。油脂直接加氢是将经过脱胶,脱酸的油脂,并在310-325℃,24•5兆帕条件下加氢。期间,由于其易于脱水反应,甘油,以及聚集和对困难的缺点过滤现象,使脂肪醇生产企业目前不使用此方法。脂肪酸甲酯高压制天然脂肪醇工艺在德国Henkel公司具有的更先进的技术,它使用26兆帕,260℃-300℃制脂肪醇。宝洁公司在催化剂悬浮床加氢工艺是典型的公司,因为传统工艺仍是脂肪醇生产厂世界的主宰。甲基配合高压(25-30兆帕)和甲醇毒性问题不可避免,所以出现了国外脂肪酸直接高压加氢和低压加氢制备脂肪醇的技术。
4产品用途
4.1硬脂酸
用途:在橡胶行业主要以硬脂酸、硬脂酸盐、硬脂酸酯的形式应用,日化行业以硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸酯的形式应用,塑料工业以硬脂酸盐、酯、酰胺等形式在塑料产品中应用,抛光材料是以硬脂酸酯、硬脂酸盐及多种级别的硬脂酸形式应用,纺织、印染行业通常以钾盐/钠盐、酯类、胺类、形式广泛应用在柔软剂、抗静电剂、消泡剂、印染助剂中,造纸与文教用品以酯类、酰胺、AKD(烷基烯酮二聚体)的形式作为消泡剂、表面施胶剂使用,蜡烛工业起硬化、收缩作用,防止蜡烛在燃烧过程的滴泪及变软,另外一个作用是达到某些国家对蜡烛中可再生资源的使用要求,而在医药及食品工业主要以酯类的形式作为医药工业赋型剂,做膏、乳、栓剂的基质,以酯类的形式作为食品乳化剂使用,对于其他工业,硬脂酸在活性碳酸钙、铸造行业、蜡烛、防水剂、胶粘剂等行业得到广泛应用。
有机化工论文范文5
毕业论文质量不高。进行毕业设计时正值学生考研和工作面试的高峰期,占用了他们大量的精力,一些学生无法全身心投入毕业设计。指导教师出于对就业和考研实际情况的考虑,对学生管理也多有松懈,导致毕业论文质量不高,出现较多问题。①语句不通,格式混乱。本校针对理工类本科毕业设计(论文)出台了详细的撰写规范,对题目、摘要、论文正文、结论、参考文献等每一部分的字体、图表和段落格式都有明确要求。但学生成稿的论文依然格式混乱,如:表达口语化,语句不通顺;表格图形没有表头、图名或编号;字体和段落格式与规范不一致;上下角标错误;多余的空格;计量单位格式不统一;参考文献编排不合要求,等等。一些基本问题往往修改两三遍后还存在于文稿之中。②数据分析讨论不足。实验类毕业论文中,对于监测数据和实验所得结果,学生往往只是单纯列表或列图,对于图表中的数据和反映的实验规律没有思考和说明分析;或是仅仅能做到看图说话,不能讨论数据形成的原因和机理,不会引用文献展开对比分析讨论。最终导致论文内容肤浅简单,“实验结果与讨论”部分出现“只见图表不见文字”的情况,结论缺乏准确性和针对性,过于空泛。③制图不规范。此类问题多在设计类毕业论文中出现。CAD运用不够纯熟,制图时工艺管线和构筑物轮廓粗细不分、虚实不分;字体大小不统一;平面图上缺少风速风向玫瑰图;构筑物剖面图数量不够,等等。制图通常是设计类毕业论文后期的工作,如果学生前期工作较为松散,在此时往往时间仓促,不能认真绘制或修改,导致较多问题。
二、提高环境工程专业毕业设计(论文)质量的方法探索
1.加强教师的自我学习,提升科研水平。教师在毕业设计选题时应紧密结合实际,丰富设计题目,给学生制定的毕业设计要符合实际。专业教师应在主要研究方向的基础上扩展毕业设计的研究领域,使毕业设计题目多元化,既要突出本系特色方向,也要尽可能地涵盖环境工程专业能够涉及的各个领域,如水、气、噪声、固体废弃物的处理、区域环境影响评价等。同时要加强实验室的管理和建设,以满足不同研究方向实验测试的需求。多元化并且紧贴社会所需的题目一方面能够引起学生的兴趣,激发学生的探索求知欲,使其在此过程中能有较大的成就感,另一方面也避免了相似题目导致的学生间互相借鉴论文内容的问题,做到一人一题,独立完成。此外,教师本身也应积极申请各类型的科研项目,如国家自然基金、省部级科学基金等,不仅能提升自身的科研水平,也能为学生提供更多的研究平台。
2.强化环境工程专业学生科研能力的锻炼。①在进入大四毕业设计之前,可安排环境工程专业的学生进行文献检索课程的短期学习,使学生了解、熟练并掌握科研文献的检索方法,在进行毕业设计时将会事半功倍。某些高校会有由图书馆老师定期开展的科研文献搜索、管理方面的专题讲座,具有很强的针对性,值得借鉴。②环境工程专业实验课程的考核可采取笔试和仪器操作并行的形式,强化学生掌握仪器的正确操作法,理解实验步骤的目的和意义,培养严谨的科学态度。针对学生实验操作技能掌握不足的情况,应重新审视实验课程教学成果,提高实验课教学要求。目前实验课程多为分组进行,每一小组三四名学生,在实际的教学过程中,并不能让每个学生都能得到实验锻炼。针对这种情况可扩大实验室规模,尽量做到每名学生都能进行完整的实验操作,保证人手一组实验数据,避免出现小组内“课堂不动手,课后抄报告”的情况。同时组织学生积极参与专业老师的科研工作等,进一步扩大校内大学生创新计划和优秀生的培养规模,力争更多的学生更早得到专业科研训练;在老师指导之余,发动本专业研究生的带动作用,让更多甚至全部的学生参与到实验室工作,使科研训练由浅入深贯穿整个大学时期,养成认真端正的科研态度,为大四的毕业设计打下良好基础,提高效率,也有利于大学生创新能力的培养。
3.端正师生态度,加强对毕业设计的指导和督促工作。师生两方均应端正态度,对毕业设计教学工作给予足够的重视。高校教师尤其是青年教师在其自身的研究生求学阶段大多得到的是导师较为宽松的指导,这一方式有助于培养研究生独立思考和工作的能力,有助于展现个人的创新研究能力,所以一些青年教师在指导毕业设计时往往会借鉴这种方法。但对于大学生来说,这一方式不可照搬。大学生并非专业的科研人员,科研素养和积极性有待提高,在有限的时间内暂时不能独立自主完成给定的目标,还需要老师较多的指导和鼓励。指导教师要投入更多的时间,才能真正起到鞭策督促的作用:可为整个毕业设计工作安排合理且较详细的时间计划表,在每一阶段定时验收学生的毕业设计进展,对每一部分出现的小问题尽可能修改完善,更多地关注学生的毕业设计情况,随时指导,使其感受到一定的压力以投入更多的精力,切忌“放羊式”管理。从学生方面来说,专业辅导员、班主任和教师可以在平时工作中加强对学生的教育,使其理解毕业设计对以后工作、科研的重要性,明白这是一件有利于自身的工作,应端正态度,竭尽全力按照老师的指导认真进行,不可有应付交差的敷衍心理。
有机化工论文范文6
1.1高温稳定性
常安高速公路工程项目所处地区为最高气温超过40℃的夏炎热区。在这种苛刻的环境下,必须要求路面混合料拥有极高的抗变形性能。同时,因为在这一个高速公路段,交通量较大且重载车比例高,这些都加重了公路路面负荷。此外,有部分路段为长大纵坡路段,高温条件下重载交通对长大纵坡段层间剪切滑动也产生不利影响。因此,在进行路面结构优化方案设计时,需要重点关注在高温条件下路面的抗车辙性能与抗剪性能。
1.2水稳定性
工程项目沿线年降雨量约为1500mm左右,属于年降雨量>1000mm的潮湿区。通过对湖南地区整体高速公路使用情况的分析,可看出部分路段的早期水损害问题仍然比较严重。因而,在进行路面结构优化设计时,必须充分考虑到混合料设计、原材料指标控制等对水稳定性方面问题。
1.3低温抗裂性
常安高速公路工程项目所处地区的年极端最低气温低于-10.0℃,属于冬冷区。因此,进行优化设计时,既要保证路面拥有足够高温稳定性,又要确保其具备一定的低温抗裂性能。
1.4抗疲劳性
高速公路的交通量大,且重载车较多,极易造成沥青路面结构层疲劳破坏现象的形成,因此,需在优化方案中采取相应的措施提高其抗疲劳性能。总之,在常安高速公路路面结构优化设计方案中,需要以解决重载交通下车辙病害问题和早期水损害的问题为主要方向。通过优化路面结构、合理设计混合料、严格控制施工质量,并对特殊路段特殊处理,达到减少早期病害、提高路面耐久性、降低全寿命周期成本的目的。
2沥青结构层的优化分析
在原设计中,沥青路面结构层为:上面层为4cm改性沥青SMA-13;中面层为6cm改性沥青AC-20C;下面层为8cm普通沥青AC-25C。进行优化设计时,结合路面结构层的厚度及路用性能,对沥青路面结构层进行如下优化。
2.1沥青上面层优化
根据常安高速公路通车后的交通量预测,在初期没有太大交通量的情况下,路面荷载的影响深度主要在于中面层,因此从功能性和经济性这两方面考虑,在优化中,在上面层采用4cm厚AC-13C,沥青采用SBS改性沥青,在有效降低工程造价成本的同时,也能充分满足其功能要求。AC-13C采用石质较坚硬、耐磨耗的集料,如玄武岩和辉绿岩等,以确保抗滑磨耗表层的功能(如表1)。在此基础上,将地产的辉绿岩材料用于上面层,相比于SMA-13所需要的外购的玄武岩便宜,造价有所降低。并且,考虑到工程项目所在地为高温多雨潮湿区,在上面层采用AC-13C型沥青混凝土。
2.2沥青中、下面层优化
原施工图设计方案的中、下面层结构为:中面层6cm的AC-20C、下面层8cm的AC-25C,沥青的中面层所在层处于整个路面结构的高剪应力受力区域,在高温地区重载交通条件下,中面层应具有较好的高温稳定性,因此,中面层需要采用高温稳定性较好的沥青混合料,沥青胶结料采用SBS改性沥青。沥青的下面层主要起承重层及粘结层的作用,同时还必须具有较好的抗疲劳性能和抗水损害性能,因此需要采用50#A级道路石油沥青。在优化设计中,将原方案中面层6cm的AC-20C调整为6.0cm的Sup-20,胶结料采用改性沥青,并要求达到PG70-22级性能标准;下面层8cm的AC-25C调整为8cm的Sup-25,采用50#道路石油沥青,要求达到PG64-16级性能标准。
2.3水稳基层优化
在原路面结构设计中,由于水泥剂量用量较高,水稳易产生裂缝,1cm的石油沥青表处不能起到抗反射裂缝的作用。因此,在优化设计中,水稳基层通过降低水泥剂量的方式来控制水稳裂缝的产生,同时采取有效的工程措施来延缓沥青路面的反射裂缝。在水稳基层和沥青面层之间设置防水粘接层,以便沥青面层的应力和应变因离开应力集中的接缝或者裂缝端部而得到降低。同时,加强加铺层结构的抗拉能力与抗剪能力。其中,在防水粘接层类型的选择方面,结合高性能聚酯玻纤布、稀浆封层、橡胶沥青应力吸收层(SA-MI)等三类防水粘接层的特点分析,优先选用1cm橡胶沥青应力吸收层来延缓沥青路面的反射裂缝。
3常安高速公路路面优化设计的对比分析
3.1技术分析
传统的AC型沥青混合料采用悬浮密实型连续级配,高温稳定性较差,即使对其级配进行调整,也难以避免传统设计方法的缺陷。而传统的马歇尔设计方法采用击实成型试件,不能准确模拟路面压路机实际碾压的揉搓效果,因此导致试件油石比往往较实际路面大0.3%至0.5%。而在优化设计方案中,引入Superpave技术从施工检测及工程应用效果来看,Superpave设计的沥青混合料表面均匀、密实,高温性能有较大程度的提高,抗水损害性能良好,其各方面性能均优于传统的悬浮密实型AC混合料,能提高整体的路面性能,特别是高温抗车辙性能。
3.2路面基本建设费用分析
优化方案较原设计方案将有效提高路面性能和延长路面使用寿命。并且,通过清单报价计算,优化后的主线路面结构比原设计路面结构可节约基本建设费用2219万元。
3.3使用效果分析
目前,我国高速公路沥青路面的研究和发展方向是,延长沥青路面的使用寿命,减少早期损害,更好的体现全寿命周期成本设计理念。通过上述分析所得,常安高速公路路面结构优化将在解决原工程项目中的特点及难点问题,在保证路面优质服务功能的基础上,实现路面“耐久、节约、环保”的目标。
4结束语