一種基於無核密度儀的橡膠瀝青壓實工藝方法
2023-06-12 09:30:51 1
專利名稱：一種基於無核密度儀的橡膠瀝青壓實工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種橡膠浙青壓實工藝方法，具體的說，是涉及一種基於無核密度儀的橡膠浙青壓實工藝方法，屬於無損檢測領域。
背景技術：
在橡膠浙青路面施工過程中，橡膠浙青混凝土面層壓實度是一個重要控制指標。 快速、準確檢測壓實度對保證施工進度和及時反映施工質量顯得尤為重要。目前測量浙青路面壓實度主要有表幹法、蠟封法、水中重法和核子密度儀法等。但表幹法、蠟封法、水中重法等傳統的測量方法需要鑽芯取樣，會對路面造成不同程度的破壞；核子密度儀雖然能夠做到對路面實行無損的快速檢測，但是需要向路面發射放射線，對人體的身體健康造成一定程度的危害。並且這些測試方法的測試速度相對較慢，即便使用核子密度儀，測試時間也需1-2分鐘，不能滿足在浙青路面面層碾壓過程中進行實時檢測的要求。隨著技術的發展，在過去的三十多年中，先後有數十種無核密度檢測技術形成商品，比如GeoGauge、EDG、PT和PQI等等，這些技術多是利用電磁波在材料中的能量吸收和損耗來檢測材料的密度。但到目前，任何一項無核技術都距離取代核子儀還相差遙遠，因為浙青混合料的組成成分、浙青、集料、空氣和水都有不同的介電常數，如果浙青混合料被碾壓(即密度增加)，混合料中各種成分的相互比例發生變化，材料總的介電常數發生變化， 從而對電磁波的能量吸收的能力產生變化。電磁密度儀通過檢測電磁波能量的吸收和損耗的程度，來反映材料的密度變化。但這樣測得的密度變化是一種相對的變化，而不是密度的絕對值的變化，其檢測結果不能用於質量控制和驗收。與此同時，橡膠浙青是一種新型的路面材料，其最佳壓實工藝和壓路機碾壓組合在業界一直存在爭議，特別是在要不要採用重型輪胎壓路機進行碾壓方面存在較大分歧。 從而往往導致橡膠浙青路面壓實度達不到設計要求，施工質量得不到保障，並很可能引起路面的早期破壞。綜上所述，現在還沒有一種簡單、快速、安全及實時監控檢測橡膠浙青壓實度的方法。而生產中對此類方法的需求是非常迫切的。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的在於提供一種利用無核密度儀對橡膠浙青路面浙青層壓實度進行實時監控與壓實工藝的新方法，該方法在不破壞橡膠浙青路面浙青結構層的前提下，可簡單、快速、準確地對橡膠浙青面層壓實度進行控制，並對壓路機碾壓工藝進行優化。本發明的一種基於無核密度儀的橡膠浙青壓實工藝方法，是按以下步驟進行檢測的1)無核密度儀的標定。a)在橡膠浙青路面試驗路各面層鋪築完畢，並經檢驗合格後，分別均勻選定5點，
3做好標註。b)啟動無核密度儀，設置好所要檢測橡膠浙青面層厚度代表值，在步驟a)標註點位置處分別實測其密度。c)在步驟b)完成後，立即在相應位置處鑽取芯樣，並做好標記，該標記與無核密度儀檢測數據編號對應。d)對步驟C)鑽取的芯樣在室內採用表幹法分別實測各芯樣的毛體積密度。e)以步驟b)無核密度儀實測密度為橫坐標，以步驟d)表幹法實測毛體積密度為縱坐標，繪製兩者之間關係曲線。f)根據步驟e)關係曲線，以步驟d)表幹法實測毛體積密度為目標值，對步驟b) 無核密度儀實測密度進行修正，將其修正值輸入到無核密度儀。2)當正式大規模攤鋪橡膠浙青面層時，根據橡膠浙青混合料施工時採用的標準生產配合比，利用計算法計算橡膠浙青混合料最大理論密度。3)啟動無核密度儀，設置所要檢測橡膠浙青面層厚度設計值以及步驟2、計算的最大理論密度。4)在浙青攤鋪機松鋪橡膠浙青混合料後，採用壓路機進行碾壓，每碾壓一次均用無核密度儀實測一次密度和壓實度，直至達到項目預定的壓實度要求，即可停止碾壓。。所述的壓實度由實測密度除以最大理論密度獲得。本發明還可做以下改進，步驟4)中，項目預定的壓實度要求為壓路機前後兩次碾壓實測壓實度差值小於0. 3%。所述的壓路機優選重型鋼輪壓路機。所述的碾壓方法優選為，重型鋼輪壓路機靜壓1遍，防混合料推移；然後重型鋼輪壓路機振動壓實2遍；路面溫度降至140°C，再重型鋼輪壓路機振動壓實1 2遍。所述無核密度儀為PQI無核密度儀。與現有技術相比，本發明主要具有以下優點1)測試時間快，使用PQI無核密度儀每個點檢測時間僅需4 5秒；2)可以實時檢測橡膠浙青路面浙青層壓實度，並就壓實效果進行監控；幻可根據實時監控檢測數據進行分析，及時調整碾壓溫度、碾壓機械及其碾壓參數、碾壓遍數，及時調整碾壓組合，確定是否需要重型輪胎壓路機碾壓等，能優化橡膠浙青壓實工藝，避免壓實不足或過度碾壓，節省施工機械臺班，提高路面的使用性能，延長使用壽命。4)儀器使用無特殊使用要求，不需任何核材料源，無任何核輻射的安全隱患；5) 對橡膠浙青路面浙青層毫無破壞，檢測速度快，檢測成本低。
圖1橡膠浙青路面壓實密度變化曲線；圖中不同曲線代表不同檢測監控點的壓實密度變化。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明，但並不構成對本發明的任何限制。實施例1
本發明投入生產時，按以下步驟進行1)無核密度儀的標定；a)在橡膠浙青路面試驗路各面層鋪築完畢，並經檢驗合格後，分別均勻選定5點， 做好標註；b)啟動無核密度儀，設置好所要檢測橡膠浙青面層厚度代表值，在步驟a)標註點位置處分別實測其密度；c)在步驟b)完成後，立即在相應位置處鑽取芯樣，並做好標記，該標記與無核密度儀檢測數據編號對應；d)對步驟C)鑽取的芯樣在室內採用表幹法分別實測各芯樣的毛體積密度；e)以步驟b)無核密度儀實測密度為橫坐標，以步驟d)表幹法實測毛體積密度為縱坐標，繪製兩者之間關係曲線；f)根據步驟e)關係曲線，以步驟d)表幹法實測毛體積密度為目標值，對步驟b) 無核密度儀實測密度進行修正，將其修正值輸入到無核密度儀；2)當正式大規模攤鋪橡膠浙青面層時，根據橡膠浙青混合料施工時採用的標準生產配合比，利用計算法計算橡膠浙青混合料最大理論密度；3)啟動無核密度儀，設置所要檢測橡膠浙青面層厚度設計值以及步驟2、計算的最大理論密度；4)在浙青攤鋪機松鋪橡膠浙青混合料後，採用壓路機進行碾壓，每碾壓一次均用無核密度儀實測一次密度和壓實度，所述的壓實度由實測密度除以最大理論密度獲得。直至達到項目預定的壓實度要求，即可停止碾壓。實施例2在廣東興畲高速公路橡膠浙青路面試驗段，本發明投入試驗時，按以下步驟進行DPQI無核密度儀的標定；a)在橡膠浙青路面試驗路各面層鋪築完畢，並經檢驗合格後，分別均勻選定5點， 做好標註；b)啟動PQI無核密度儀，設置好所要檢測橡膠浙青面層厚度代表值，在步驟a)標註點位置處分別實測其密度；c)在步驟b)完成後，立即在相應位置處鑽取芯樣，並做好標記，該標記與PQI無核密度儀檢測數據編號對應；d)對步驟C)鑽取的芯樣在室內採用表幹法分別實測各芯樣的毛體積密度；e)以步驟b) PQI無核密度儀實測密度為橫坐標，以步驟d)表幹法實測毛體積密度為縱坐標，繪製兩者之間關係曲線；f)根據步驟e)關係曲線，以步驟d)表幹法實測毛體積密度為目標值，對步驟b) PQI無核密度儀實測密度進行修正，將其修正值輸入到PQI無核密度儀；2)當正式大規模攤鋪橡膠浙青面層時，根據橡膠浙青混合料施工時採用的標準生產配合比，利用計算法計算橡膠浙青混合料最大理論密度為2. 415g/cm3 ；3)啟動PQI無核密度儀，設置所要檢測橡膠浙青面層厚度設計值以及步驟幻計算的最大理論密度；
4)在浙青攤鋪機松鋪橡膠浙青混合料後，由於粘輪現象嚴重，無法在高溫時碾壓以提高效率；而必須等到路面降溫至145°C以下才能進行。同時考慮到橡膠浙青粘度高，為了提高碾壓效率，可不必輕型壓路機初壓，而採用重型鋼輪壓路機直接壓實。為此，最初提出的碾壓工藝為，「緊跟慢壓，高頻低幅」，初壓採用重型鋼輪壓路機(不開振動)碾壓一遍， 然後接著用重型鋼輪壓路機碾壓二遍，溫度達到145°C再用重型輪胎壓路機碾壓四遍，最後再用重型鋼輪壓路機碾壓一 二遍。每碾壓完一遍，立即用PQI無核密度儀測定預定點位的密度(見表1)，計算壓實度(見表2)，壓實度由實測密度除以最大理論密度獲得。並繪製密度和壓實次數關係曲線(見圖1)。表1不同預定點位的表觀密度(單位g/cm3)
權利要求
1.一種基於無核密度儀的橡膠浙青壓實工藝方法，其特徵在於，依次包括如下步驟1)無核密度儀的標定；a)在橡膠浙青路面試驗路各面層鋪築完畢，並經檢驗合格後，分別均勻選定5點，做好標註；b)啟動無核密度儀，設置好所要檢測橡膠浙青面層厚度代表值，在步驟a)標註點位置處分別實測其密度；c)在步驟b)完成後，立即在相應位置處鑽取芯樣，並做好標記，該標記與無核密度儀檢測數據編號對應；d)對步驟c)鑽取的芯樣在室內採用表幹法分別實測各芯樣的毛體積密度；e)以步驟b)無核密度儀實測密度為橫坐標，以步驟d)表幹法實測毛體積密度為縱坐標，繪製兩者之間關係曲線；f)根據步驟e)關係曲線，以步驟d)表幹法實測毛體積密度為目標值，對步驟b)無核密度儀實測密度進行修正，將其修正值輸入到無核密度儀；2)當正式大規模攤鋪橡膠浙青面層時，根據橡膠浙青混合料施工時採用的標準生產配合比，利用計算法計算橡膠浙青混合料最大理論密度；3)啟動無核密度儀，設置所要檢測橡膠浙青面層厚度設計值以及步驟幻計算的最大理論密度；4)在浙青攤鋪機松鋪橡膠浙青混合料後，採用壓路機進行碾壓，每碾壓一次後均用無核密度儀實測一次密度和壓實度，直至達到項目預定的壓實度要求，即可停止碾壓。
2.根據權利要求1所述的基於無核密度儀的橡膠浙青壓實工藝方法，其特徵在於步驟4)中，項目預定的壓實度要求為壓路機前後兩次碾壓實測壓實度差值小於0. 3%。
3.根據權利要求1所述的基於無核密度儀的橡膠浙青壓實工藝方法，其特徵在於碾壓時，採用的壓路機為重型鋼輪壓路機，壓實方法為重型鋼輪壓路機靜壓1遍，然後重型鋼輪壓路機振動壓實2遍；待路面溫度降至140°C 145°C，再用重型鋼輪壓路機振動壓實1 至2遍。
4.根據權利要求1、2或者3所述的基於無核密度儀的橡膠浙青壓實工藝方法，其特徵在於所述無核密度儀為PQI無核密度儀。
全文摘要
本發明是基於無核密度儀的橡膠瀝青壓實工藝方法，屬於無損檢測領域。該方法首先通過橡膠瀝青路面試驗路採集密度數據，繪製兩者關係圖，對無核密度儀讀數進行標定，然後再利用無核密度儀對橡膠瀝青路面瀝青層壓實度進行實時監控與壓實優化。本發明在不破壞橡膠瀝青路面瀝青結構層的前提下，可簡單、快速、準確地對橡膠瀝青面層壓實度進行控制，並對壓路機碾壓工藝進行優化。本發明具有現場操作簡便、無輻射、無破損、檢測成本低等優點。
文檔編號G01N9/00GK102345269SQ20111019758
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月14日 優先權日2011年7月14日
發明者包秀寧, 吳曠懷, 周嶺, 周煌, 張宏武, 李軍, 李燕楓, 楊國良, 黃博彥 申請人:廣州大學