CN104062190A - 一种新旧路面联结层材料的抗剪性能检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种新旧路面联结层材料抗剪性能检测方法，其涉及公路工程施工领域，其步骤为：第一步取芯样；第二步芯样清洗；第三步制备新旧路面联结层复合试件；第四步新旧路面复合试件保养；第五步准备试验；第六步试验机设置操作；第七步检测；本发明具有如下有益效果：本发明提出了更符合沥青路面整治过程中新旧沥青路面联结层材料的粘结力实际工作状态下的抗剪强度检测方法，利用本方法可以指导现场施工。
Description
一、技术领域
本发明涉及公路工程施工领域，具体涉及一种新旧路面联结层材料的抗剪性能检测方法。
二、技术背景
目前在沥青路面整治工程中，针对新旧路面联结层材料的抗剪性能检测方法没有统一的标准，包括试验检测方法及检测设备，并且应用在新旧沥青路面联结层进行剪切试验很少，现在剪切试验用的比较多的地方都在水泥混凝土桥面铺装中，而且都是采用直剪的方式，即复合试件进行水平剪切试验，其不能模拟实际沥青路面整治过程中新旧沥青路面联结层实际的工作状态，因为当车辆荷载作用在新的沥青路面上，进而会导致新旧沥青路面联结层产生相对剪切变形，而此时的最大剪应力应该是竖向正应力与水平方向应力的合力，而采用目前比较多的直剪试验则默认剪应力是水平方向，这与实际是相悖的。
目前针对沥青路面整治工程中没有新旧路面联结层材料抗剪强度的评定标准，导致室内试验无法指导现场施工。
三、发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种新旧路面联结层材料的抗剪性能检测方法，其检测步骤如下：第一步取芯样：利用路面钻芯机在旧沥青路面同一断面处钻取直径为150mm，厚度为50mm芯样四个，用切割机将芯样上层面层切出新鲜面，放置室温条件下24h，室内保持干燥、通风；
第二步芯样清洗：取出第一步中制备的试样，待其表面风干后，用打磨机将旧路面芯样表面灰尘、杂物清理干净，并使其表面石料出现裸露部分；
第三步制备新旧路面联结层复合试件：取第二步中的芯样并排放置在车辙板中，在芯样上部铺设联结层材料，并用碾锤进行碾压3～4遍，放置室内养护48h，然后再试件表面铺设40mm厚度的新沥青路面，并用车辙板试模成型仪成型，养护，制成新旧路面联结层复合试件，并在室温下保持24小时，最后用钻芯机在新旧路面联结层复合试件钻取直径为100mm的圆柱复合试件；车辙板试模尺寸为300mm×300mm×100mm；联结层材料为集料、水泥、乳化沥青和水组成的混合料，其比例相应为：100:2:9:10.5，其中集料为石灰岩，由0～3mm和3～ 5mm两档粒径规格组成，相应比例分别为76:24，联结层铺筑的厚度为6mm；
第四步新旧路面联结层复合试件保养：将风干、干燥的新旧路面联结层复合试件（5）放在恒温箱中，待新旧路面复合试件（5）温度达到恒温箱设定温度；
第五步准备试验：将第四步中新旧路面联结层复合试件（5）放置斜剪试模（2）上，调节复合试件高度，使新旧路面复合试件（5）的层间略高于斜剪试模（2），斜剪试模（2）倾斜角度为45°，盖上压头（4），调整压头（4）使其与斜剪试模（2）形成平行状态；
第六步试验机设置操作：打开沥青混合料材料性能试验机进入操作系统，设置运行速度为50mm/min；
第七步检测：启动沥青混合料材料性能试验机进入加载程序，直至新旧路面联结层复合试件（5）破坏，记录新旧路面联结层复合试件（5）破坏时最大荷载，取新旧路面联结层复合试件（5）破坏的算术平均值作为新旧路面联结层材料的抗剪性能试验结果。
本发明的数据计算及处理方法：
沥青路面整治工程中，新旧沥青路面联结层材料的抗剪强度试验结果计算方法为：R∠45°=P/A （式1）其中，式1中R∠45°为新旧路面联结层抗剪强度，单位为MPa；本试验中，采用斜剪更符合实际工况，应为当车辆行驶在路面上时，会导致新旧沥青路面联结层产生相对剪切变形，而此时的最大剪应力应该是竖向正应力与水平方向应力的合力，所以采取斜剪试验更符合新旧复合路面过车时的实际应力，P为试件达到破坏时的最大压力，单位为N；A为试件的截面积，单位为mm2；A=πD2/4，D为新旧路面联结层复合试件的直径，单位为mm。
取四个复合试件的算术平均值作为联结层材料抗剪性能的试验结果。
数据的处理方法：对于同一断面进行抗剪性能评价是指在同一断面处取3个芯样，测出三个芯样的抗剪强度值，试验结果为保留小数点后两位，三组数据的变异系数要小于20%，最终取平均值，若三组数据的变异系数大于或等于20%，则需要补做试验。
本发明具有如下有益效果：本发明提出了更符合沥青路面整治过程中新旧沥青路面联结层实际工作状态下的抗剪强度检测方法，利用本方法可以指导现场施工。
四、附图说明
图1为本发明局部放大图
图中：1、底座 2、斜剪试模 3、压力柱 4、压头 5、新旧路面复合试件
五、具体实施方式
实施例1：一种新旧路面联结层材料的抗剪性能检测方法，其检测步骤如下：第一步取芯样：利用路面钻芯机在旧沥青路面同一断面处钻取直径为150mm，厚度为50mm芯样四个，用切割机将芯样上层面层切出新鲜面，放置室温条件下24h，室内保持干燥、通风；
第二步芯样清洗：取出第一步中制备的试样，待其表面风干后，用打磨机将旧路面芯样表面灰尘、杂物清理干净，并使其表面石料出现裸露部分；
第三步制备新旧路面联结层复合试件：取第二步中的芯样并排放置在车辙板中，在芯样上部铺设联结层材料，并用碾锤进行碾压4遍，放置室内养护48h，然后再试件表面铺设40mm厚度的新沥青路面，并用车辙板试模成型仪成型，养护，制成新旧路面联结层复合试件，并在室温下保持24小时，最后用钻芯机在新旧路面联结层复合试件钻取直径为100mm的圆柱复合试件；车辙板试模尺寸为300mm×300mm×100mm；联结层材料为集料、水泥、乳化沥青和水组成的混合料，其比例相应为：100:2:9:10.5，其中集料为石灰岩，由3mm和5mm两档粒径规格组成，相应比例分别为76:24，联结层铺筑的厚度为6mm；
第四步新旧路面联结层复合试件保养：将风干、干燥的新旧路面联结层复合试件（5）放在恒温箱中，待新旧路面复合试件（5）温度达到恒温箱设定温度；
第五步准备试验：将第四步中新旧路面联结层复合试件（5）放置斜剪试模（2）上，调节复合试件高度，使新旧路面复合试件（5）的层间略高于斜剪试模（2），斜剪试模（2）倾斜角度为45°，盖上压头（4），调整压头（4）使其与斜剪试模（2）形成平行状态；
第六步试验机设置操作：打开沥青混合料材料性能试验机进入操作系统，设置运行速度为50mm/min；
第七步检测：启动沥青混合料材料性能试验机进入加载程序，直至新旧路面联结层复合试件（5）破坏，记录新旧路面联结层复合试件（5）破坏时最大荷载，取新旧路面联结层复合试件（5）破坏的算术平均值作为新旧路面联结层材料的抗剪性能试验结果。
Claims (1)
1.一种新旧路面联结层材料的抗剪性能检测方法，其试验步骤如下：第一步取芯样：利用路面钻芯机在旧沥青路面同一断面处钻取直径为150mm，厚度为50mm芯样四个，用切割机将芯样上层面层切出新鲜面，放置室温条件下24h，室内保持干燥、通风；
第二步芯样清洗：取出第一步中制备的试样，待其表面风干后，用打磨机将旧路面芯样表面灰尘、杂物清理干净，并使其表面石料出现裸露部分；
第三步制备新旧路面联结层复合试件：取第二步中的芯样并排放置在车辙板中，在芯样上部铺设联结层材料，并用碾锤进行碾压3～4遍，放置室内养护48h，然后再试件表面铺设40mm厚度的新沥青路面，并用车辙板试模成型仪成型，养护，制成新旧路面联结层复合试件，并在室温下保持24小时，最后用钻芯机在新旧路面联结层复合试件钻取直径为100mm的圆柱复合试件；车辙板试模尺寸为300mm×300mm×100mm；联结层材料为集料、水泥、乳化沥青和水组成的混合料，其比例相应为：100:2:9:10.5，其中集料为石灰岩，由0～3mm和3～ 5mm两档粒径规格组成，相应比例分别为76:24，联结层铺筑的厚度为6mm；
第四步新旧路面联结层复合试件保养：将风干、干燥的新旧路面联结层复合试件（5）放在恒温箱中，待新旧路面复合试件（5）温度达到恒温箱设定温度；
第五步准备试验：将第四步中新旧路面联结层复合试件（5）放置斜剪试模（2）上，调节复合试件高度，使新旧路面复合试件（5）的层间略高于斜剪试模（2），斜剪试模（2）倾斜角度为45°，盖上压头（4），调整压头（4）使其与斜剪试模（2）形成平行状态；
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