一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法
2023-11-07 18:22:47 2
一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法
【專利摘要】一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法，涉及一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法。該方法是要解決目前沒有快速準確確定道路工程粘結層膠結材料灑布量的方法、現有技術僅停留在簡單實驗的問題。一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法按以下步驟實現：一、試件製作；二、斜向剪力實驗；三、數據分析；四、確定膠結材料的最佳灑布量OAC。該方法可以快速準確的確定道路工程粘結層膠結材料灑布量，對於瀝青混凝土和水泥混凝土路面、橋面鋪裝結構的設計以及質量保證十分重要。可應用於道路工程領域。
【專利說明】一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法。
【背景技術】
[0002]近年來，我國對公路路面建設的質量要求越來越高，道路建設者和社會更關注路面或橋面的行車舒適性、安全性和使用壽命。浙青路面或橋面鋪裝結構的層間連結層的質量和性能，對於整個結構的使用耐久性和使用性能至關重要。保證層間在各種溫度條件下具備良好的抗剪切性能，是保證結構整體性，提高結構聯合受力能力，加強結構層間的協調變形能力的根本要素。除了關注膠接料本身的性能是否優良以外，更重要的關鍵技術是:膠結材料的灑布數量。如何測試、分析、評價和確定膠結材料的灑布數量這一指標，對於浙青混凝土和水泥混凝土路面、橋面鋪裝結構的設計以及質量保證十分重要，對於提高道路建設的質量和服役壽命具有積極意義。
[0003]目前，針對這一技術指標，現有技術只是停留在簡單實驗，對膠結材料的灑布量進行近似判斷，根本不能滿足粘結層高質量和性能保證的需要，快速準確確定這一指標實驗室尚沒有系統的方法。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為了解決目前沒有快速準確確定道路工程粘結層膠結材料灑布量的方法、現有技術僅停留在簡單實驗的問題，而提供一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法。
[0005]本發明的一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法，是按照以下步驟進行的:
[0006]步驟一、試件製作:(1)製作試件坯料，所述試件坯料包括下粘結層、膠結材料和上粘結層，(2)將所製得的試件坯料切割成試件，風乾待用；
[0007]步驟二、斜向剪力實驗:採用材料試驗系統MTS-180進行斜向剪力實驗，設定實驗溫度及膠結材料的灑布量；
[0008]步驟三、數據分析:(1)繪製同一實驗溫度下膠結材料不同灑布量的剪切變形與剪切應力曲線圖；(2)計算不同實驗溫度條件下的最大剪切應力、抗剪切變形能Et和極限剪切變形Sb ;(3)繪製不同實驗溫度條件下最大剪切應力τ_與灑布量SA曲線圖，確定保證剪切應力最大的最佳灑布量設計值OAC1 ； (4)繪製不同實驗溫度條件下抗剪切變形能Et與灑布量SA曲線圖，確定保證剪切變形能最大的最佳灑布量設計值OAC2 ; (5)繪製不同溫度條件的極限剪切變形Sb與灑布量SA曲線圖，確定保證極限剪切變形最大的最佳灑布量設計值OAC3 ；
[0009]步驟四、確定膠結材料的最佳灑布量OAC:計算膠結材料的最佳灑布量0AC，公式如下:
[0010]OAC= (OAC1X I τfflax+0AC2 X IEt+0AC3XI5b)/ (I ,fflax+IEt+15b),[0011]其中，各參數物理意義說明如下:
[0012]Ilmax為最大剪切應力τ max的權重，IEt為抗剪切變形能Et的權重，15b為極限剪切變形Sb的權重。
[0013]本發明包含以下有益效果:
[0014]該方法可以快速準確的確定道路工程粘結層膠結材料灑布量，對於浙青混凝土和水泥混凝土路面、橋面鋪裝結構的設計以及質量保證十分重要，對於提高道路建設的質量和服役壽命具有積極意義。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為實施例一中斜向剪力實驗原理圖，圖中I為試件，2為加載板，3為承載板，4為滾軸。
[0016]圖2為實施例一中20°C時不同灑布數量的剪切變形一應力曲線。
[0017]圖3為實施例一中最大剪切應力與灑布量的關係。
[0018]圖4為實施例一中抗剪切變形能Et與灑布數量的關係。
[0019]圖5為實施例一中極限剪切變形δ b與灑布數量的關係。
【具體實施方式】
[0020]本發明技術方案不局限於以下所列舉【具體實施方式】，還包括各【具體實施方式】間的任意組合。
[0021]【具體實施方式】一:一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法，是按照以下步驟進行的:
[0022]步驟一、試件製作:(1)製作試件坯料，所述試件坯料包括下粘結層、膠結材料和上粘結層，(2)將所製得的試件坯料切割成試件，風乾待用；
[0023]步驟二、斜向剪力實驗:採用材料試驗系統MTS-180進行斜向剪力實驗，設定實驗溫度及膠結材料的灑布量；
[0024]步驟三、數據分析:(1)繪製同一實驗溫度下膠結材料不同灑布量的剪切變形與剪切應力曲線圖；(2)計算不同實驗溫度條件下的最大剪切應力、抗剪切變形能Et和極限剪切變形Sb ;(3)繪製不同實驗溫度條件下最大剪切應力τ_與灑布量SA曲線圖，確定保證剪切應力最大的最佳灑布量設計值OAC1 ； (4)繪製不同實驗溫度條件下抗剪切變形能Et與灑布量SA曲線圖，確定保證剪切變形能最大的最佳灑布量設計值OAC2 ; (5)繪製不同溫度條件的極限剪切變形Sb與灑布量SA曲線圖，確定保證極限剪切變形最大的最佳灑布量設計值OAC3 ；
[0025]步驟四、確定膠結材料的最佳灑布量OAC:計算膠結材料的最佳灑布量0AC，公式如下:
[0026]
【權利要求】
1.一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法，其特徵在於所述方法是按照以下步驟進行的: 步驟一、試件製作:(1)製作試件坯料，所述試件坯料包括下粘結層、膠結材料和上粘結層，(2)將所製得的試件坯料切割成試件，風乾待用； 步驟二、斜向剪力實驗:採用材料試驗系統MTS-180進行斜向剪力實驗，設定實驗溫度及膠結材料的灑布量； 步驟三、數據分析:(1)繪製同一實驗溫度下膠結材料不同灑布量的剪切變形與剪切應力曲線圖；(2)計算不同實驗溫度條件下的最大剪切應力、抗剪切變形能Et和極限剪切變形Sb ;(3)繪製不同實驗溫度條件下最大剪切應力τ_與灑布量SA曲線圖，確定保證剪切應力最大的最佳灑布量設計值OAC1 ； (4)繪製不同實驗溫度條件下抗剪切變形能Et與灑布量SA曲線圖，確定保證剪切變形能最大的最佳灑布量設計值OAC2 ；(5)繪製不同溫度條件的極限剪切變形Sb與灑布量SA曲線圖，確定保證極限剪切變形最大的最佳灑布量設計值OAC3 ； 步驟四、確定膠結材料的最佳灑布量OAC:計算膠結材料的最佳灑布量0AC，公式如下: OAC= (OAC1X I τfflax+0AC2X IEt+0AC3XI5b)/ (I ,fflax+IEt+15b), 其中，各參數物理意義說明如下: Ilmax為最大剪切應力τ max的權重，IEt為抗剪切變形能Et的權重，15b為極限剪切變形Sb的權重。
2.根據權利要求1中所述的一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法，其特徵在於步驟二中所述設定的實驗溫度在_20°C~60°C範圍內。
3.根據權利要求2中所述的一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法，其特徵在於步驟二中所述設定的膠結材料的灑布量在0.5Kg/m2~4Kg/m2範圍內。
4.根據權利要求3中所述的一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法，其特徵在於步驟一中所述試件要求在實驗溫度下控溫4h後進行剪切加載測試。
5.根據權利要求4中所述的一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法，其特徵在於步驟二中所述實驗溫度為-20°C~20°C時，加載速率為lmm/min，實驗溫度為20°C~60°C時，加載速率為5mm/min。
6.根據權利要求5中所述的一種道路工程粘結層膠結材料灑布量的確定方法，其特徵在於步驟三中所述抗剪切變形能Et的計算公式為: ^ = Imi 聊a 其中，各參數物理意義如下: Et為抗剪切變形能，單位為J ； δ為剪切變形，單位為mm; F ( δ )為δ點的剪力，單位為N; δ max為最大剪切變形，單位為mm。
【文檔編號】G01N3/24GK103471936SQ201310459574
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】紀倫, 姜麗偉, 張磊, 李雲良, 邢超 申請人:哈爾濱工業大學