一種道路面層瀝青混合料離析程度的評價方法
2023-05-30 20:17:41 1
專利名稱：一種道路面層瀝青混合料離析程度的評價方法
技術領域：
本發明屬於公路工程材料技術領域，具體涉及一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法。
背景技術：
道路面層浙青混合料發生離析對於浙青路面的力學指標、使用性能及耐久性影響顯著，當離析程度較重時，會大大降低浙青路面的整體性能。目前國內外對浙青混合料離析的研究主要集中在對其評價方面，常用的評價方法有:目測法、構造深度法、原位密度法、級配分析法、滲水試驗法、紅外熱像儀法、圖像分析法等。近幾年新興的評價方法有:(1)動態宏觀構造測量法，是在路面評估車上左端和中間各安裝一個高速雷射紋理儀對路面進行檢測，從而形成了一個動態的測試系統ICC。計算得到的構造值ICCTEX，與現場檢測值比較可得出離析水平評價結果。(2) 1996年，Read運用紅外熱成像法發現了熱拌浙青混合料的溫度差異與離析密切相關，革命性地改變了業界對離析的觀點。(3)數字圖像處理法，是基於數字圖像處理技術，直接針對混合料中集料的分布狀態進行研究，定量地評價浙青混合料離析的一種分析方法。清華大學彭勇博士、廣東長大公路工程有限公司徐科博士等學者都進行了相關的研究。宏觀構造測量法的特點是快捷準確，但只能得到表面的離析物理特性，無法測量路表以下混合料的離析情況；而紅外熱成像法雖快捷準確，操作簡便，但也存在類似問題；數字圖像處理法則對級配離析的分析有很好的計算精度，但計算的依據是芯樣截面圖像。而獲得芯樣截面圖像的操作過程很容易損壞原來芯樣的顆粒分布狀態，且這種分析是建立在破壞性取樣基礎之上的，所以其應用目前受到一定的限制。截止目前，仍缺乏有關道路面層浙青混合料離析程度的統一評價標準與方法。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於針對上述現有技術的不足，提供一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法。該方法操作簡單可行，檢測靈敏度高，評價結果準確可靠，能夠快速、準確地評價道路面層浙青混合料在攤鋪完成後出現的離析狀況。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟:步驟一、分別製備粗型浙青混合料、中型浙青混合料和細型浙青混合料:步驟101、根據道路面層浙青混合料的級配類型，分別確定道路面層浙青混合料的設計級配下限、設計級配中值和設計級配上限；步驟102、根據步驟101中所述道路面層浙青混合料的設計級配下限制備粗型浙青混合料；根據所述道路表面層浙青混合料的設計級配中值製備中型浙青混合料；根據所述道路面層浙青混合料的設計級配上限制備細型浙青混合料；步驟二、建立不同級配浙青混合料的滲透時間與空隙率的相關關係曲線:
步驟201、將步驟102中所述粗型浙青混合料製成粗型車轍試件；將所述中型浙青混合料製成中型車轍試件；將所述細型浙青混合料製成細型車轍試件；步驟202、對步驟201中所述粗型車轍試件進行滲透性測試，得到粗型車轍試件的滲透時間Tifl ;對所述中型車轍試件進行滲透性測試，得到中型車轍試件的滲透時間τ+ ;對所述細型車轍試件進行滲透性測試，得到細型車轍試件的滲透時間Tffl ;所述Tifl、Tt和Tffl的單位均為S ；步驟203、對步驟201中所述粗型車轍試件進行空隙率測試，得到粗型車轍試件的空隙率Vifl ;對所述中型車轍試件進行空隙率測試，得到中型車轍試件的空隙率V + ;對所述細型車轍試件進行空隙率測試，得到細型車轍試件的空隙率Vffl ;所述Vft、V+和Vffl的單位均為％;步驟204、將粗型車轍試件的滲透時間1^與空隙率Vft，中型車轍試件的滲透時間Tt與空隙率V +，以及細型車轍試件的滲透時間Tffl與空隙率Vffl，同時導入數據分析軟體中作圖，建立不同級配浙青混合料的滲透時間T與空隙率V的相關關係曲線；所述T的單位為
S,所述V的單位為％ ；步驟三、根據步驟204中所述不同級配浙青混合料滲透時間T與空隙率V的相關關係曲線，評價道路面層浙青混合料的離析程度:步驟301、對道路面層浙青混合料進行滲透性測試，得到道路面層浙青混合料的實際滲透時間Tg ;所述Tg的單位為s ；步驟302、根據不同級配浙青混合料滲透時間T與空隙率V的相關關係曲線，推算出道路表面層浙青混合料的實際空隙率Vg ;所述Vg的單位為％ ；步驟303、將道路表面層浙青混合料的實際空隙率與道路面層浙青混合料的目標空隙率Ve進行差值計算，得到道路面層浙青混合料的空隙率變化量AV，AV=IVg-V標I ；ΔV的單位為％ ；步驟304、利用步驟303中所述道路面層浙青混合料的空隙率變化量Λ V對道路面層浙青混合料的離析程度進行評價，具體為:當八￥滿足:0< AVS 2%時，評定道路面層浙青混合料未發生離析；當八￥滿足:2%< AV <4%時，評定道路面層浙青混合料發生輕度離析；當AV滿足:4% 6%時，評定道路面層浙青混合料發生重度離析。上述的一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法，其特徵在於，步驟102中所述粗型浙青混合料、中型浙青混合料和細型浙青混合料的拌制工藝均與道路面層浙青混合料的拌制工藝相同；所述粗型浙青混合料、中型浙青混合料和細型浙青混合料的油石比均與道路面層浙青混合料的油石比相同。上述的一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法，其特徵在於，步驟201中所述粗型車轍試件、中型車轍試件和細型車轍試件均採用輪碾法製成。上述的一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法，其特徵在於，步驟202中所述粗型車轍試件、中型車轍試件和細型車轍試件均採用浙青混合料氣壓型滲透儀進行滲透性測試；步驟301中所述道路面層浙青混合 料採用浙青混合料氣壓型滲透儀進行滲透性測試。上述的一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法，其特徵在於，步驟203中所述粗型車轍試件、中型車轍試件和細型車轍試件均採用鑽芯取樣表幹法進行空隙率測試。上述的一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法，其特徵在於，步驟204中所述數據分析軟體為SAS、SPSS、Excel、Matlab或Origin。本發明與現有技術相比具有以下優點:1、本發明道路面層浙青混合料離析程度的評價方法，能夠快速、準確地評價道路面層浙青混合料在攤鋪完成後出現的離析狀況。2、本發明經大量研究發現，道路面層浙青混合料的離析程度與其空隙率變化量AV (即實際空隙率與目標空隙率的差值)緊密相關，Λ V越大，道路面層浙青混合料的離析越嚴重，AV越小，道路面層浙青混合料的離析越輕微甚至不發生離析；因此，本發明首先根據道路面層浙青混合料的級 配類型確定道路面層浙青混合料的設計級配範圍，包括設計級配下限、設計級配上限和設計級配中值；然後根據設計級配下限、設計級配上限和設計級配中值，分別製作粗型浙青混合料、細型浙青混合料和中型浙青混合料，並製成車轍試件；之後，分別測得粗型車轍試件、細型車轍試件和中型車轍試件的滲透時間與空隙率，從而建立不同級配浙青混合料的滲透時間與空隙率的相關關係曲線；最後，通過測得道路面層浙青混合料的實際滲透時間，根據相關關係曲線推算出道路面層浙青混合料的實際空隙率，經過對比實際空隙率與目標空隙率的空隙率差值△ V，對道路面層浙青混合料的離析程度進行評價。3、本發明以氣壓型滲透儀作為檢測工具，以道路面層浙青混合料的實際空隙率與目標空隙率的差值Λ V作為離析評價指標，Λ V越大，表明發生的離析狀況越嚴重；相較於傳統的採用滲水係數評價浙青路面離析狀況的方法，本發明道路表面層浙青混合料離析程度的評價方法具有更高的靈敏性和精確度。4、本發明道路面層浙青混合料離析程度的評價方法操作簡單，測試靈敏度高，評價結果準確可靠，不僅可以準確迅速評價道路面層浙青混合料在攤鋪完成後出現的粗集料聚集的離析程度，而且能夠準確測定細集料聚集區域以及輕微泛油區域的離析程度。下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
圖1為本發明道路面層浙青混合料離析程度的評價流程圖。圖2為本發明實施例1建立的不同級配浙青混合料的滲透時間與空隙率的相關關係曲線。圖3為本發明實施例2建立的不同級配浙青混合料的滲透時間與空隙率的相關關係曲線。
具體實施例方式實施例1結合圖1，本實施例道路面層浙青混合料離析程度的評價方法包括以下步驟:步驟一、分別製備粗型浙青混合料、中型浙青混合料和細型浙青混合料:步驟101、根據道路面層浙青混合料的級配類型，分別確定道路面層浙青混合料的設計級配上限、設計級配下限和設計級配中值；本實施例道路面層浙青混合料的級配類型為AC-13型，本實施例道路面層浙青混合料的合成級配及其設計級配上限、設計級配下限和設計級配中值的級配組成見表I ;表I本發明實施例1道路面層浙青混合料的級配組成
權利要求
1.一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟: 步驟一、分別製備粗型浙青混合料、中型浙青混合料和細型浙青混合料: 步驟101、根據道路面層浙青混合料的級配類型，分別確定道路面層浙青混合料的設計級配下限、設計級配中值和設計級配上限； 步驟102、根據步驟101中所述道路面層浙青混合料的設計級配下限制備粗型浙青混合料；根據所述道路表面層浙青混合料的設計級配中值製備中型浙青混合料；根據所述道路面層浙青混合料的設計級配上限制備細型浙青混合料； 步驟二、建立不同級配浙青混合料的滲透時間與空隙率的相關關係曲線: 步驟201、將步驟102中所述粗型浙青混合料製成粗型車轍試件；將所述中型浙青混合料製成中型車轍試件；將所述細型浙青混合料製成細型車轍試件； 步驟202、對步驟201中所述粗型車轍試件進行滲透性測試，得到粗型車轍試件的滲透時間Tifl ;對所述中型車轍試件進行滲透性測試，得到中型車轍試件的滲透時間T + ;對所述細型車轍試件進行滲透性測試，得到細型車轍試件的滲透時間Tffl ;所述Tft、1>和Tffl的單位均為s ； 步驟203、對步驟201中所述粗型車轍試件進行空隙率測試，得到粗型車轍試件的空隙率Vft ;對所述中型車轍試件進行空隙率測試，得到中型車轍試件的空隙率V + ;對所述細型車轍試件進行空隙率測試，得到細型車轍試件的空隙率Vffl ;所述Vifl、V+和￥_的單位均為％ ; 步驟204、將粗型車轍試 件的滲透時間1^與空隙率Vft，中型車轍試件的滲透時間T+與空隙率Vt，以及細型車轍試件的滲透時間Tffl與空隙率Vffl，同時導入數據分析軟體中作圖，建立不同級配浙青混合料的滲透時間T與空隙率V的相關關係曲線；所述T的單位為S，所述V的單位為％ ； 步驟三、根據步驟204中所述不同級配浙青混合料滲透時間T與空隙率V的相關關係曲線，評價道路面層浙青混合料的離析程度: 步驟301、對道路面層浙青混合料進行滲透性測試，得到道路面層浙青混合料的實際滲透時間T實；所述T實的單位為s ; 步驟302、根據不同級配浙青混合料滲透時間T與空隙率V的相關關係曲線，推算出道路表面層浙青混合料的實際空隙率;所述的單位為％ ； 步驟303、將道路表面層浙青混合料的實際空隙率與道路面層浙青混合料的目標空隙率V標進行差值計算，得到道路面層浙青混合料的空隙率變化量Λ V，Λ V=| V實-V標I ；AV的單位為％ ； 步驟304、利用步驟303中所述道路面層浙青混合料的空隙率變化量Λ V對道路面層浙青混合料的離析程度進行評價，具體為:當AV滿足:0< AVS 2%時，評定道路面層浙青混合料未發生離析；當八￥滿足:2%< AV <4%時，評定道路面層浙青混合料發生輕度離析；當Δν滿足:4% 6%時，評定道路面層浙青混合料發生重度離析。
2.根據權利要求1所述的一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法，其特徵在於，步驟102中所述粗型浙青混合料、中型浙青混合料和細型浙青混合料的拌制工藝均與道路面層浙青混合料的拌制工藝相同；所述粗型浙青混合料、中型浙青混合料和細型浙青混合料的油石比均與道路面層浙青混合料的油石比相同。
3.根據權利要求1所述的一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法，其特徵在於，步驟201中所述粗型車轍試件、中型車轍試件和細型車轍試件均採用輪碾法製成。
4.根據權利要求1所述的一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法，其特徵在於，步驟202中所述粗型車轍試件、中型車轍試件和細型車轍試件均採用浙青混合料氣壓型滲透儀進行滲透性測試；步驟301中所述道路面層浙青混合料採用浙青混合料氣壓型滲透儀進行滲透性測試。
5.根據權利要求1所述的一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法，其特徵在於，步驟203中所述粗型車轍試件、中型車轍試件和細型車轍試件均採用鑽芯取樣表幹法進行空隙率測試。
6.根據權利要求1所述的一種道路面層浙青混合料離析程度的評價方法，其特徵在於,步驟204中所述數據 分析軟體為SAS、SPSS、Excel、Matlab或Origin。
全文摘要
本發明提供了一種道路面層瀝青混合料離析程度的評價方法，包括以下步驟一、根據道路面層瀝青混合料的級配類型，分別確定其級配下限、級配上限和級配中值；然後根據級配下限制備粗型瀝青混合料，根據級配中值製備中型瀝青混合料，根據級配上限制備細型瀝青混合料；二、將粗型瀝青混合料、中型瀝青混合料和細型瀝青混合料均製成車轍試件，通過進行滲透性測試和空隙率測試，建立不同級配瀝青混合料的滲透時間與空隙率的相關關係；三、根據相關關係評價道路面層瀝青混合料的離析程度。本發明操作簡單可行，檢測靈敏度高，評價結果準確可靠，能夠快速、準確地評價道路面層瀝青混合料在攤鋪完成後出現的離析狀況。
文檔編號G01N15/08GK103196813SQ20131015356
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月28日 優先權日2013年4月28日
發明者郝培文, 王春, 劉剛, 張喜豔 申請人:長安大學