CN108908652B - 混凝土路面纹理化试验试件制作方法、加工模具及纹理刀具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混凝土路面纹理化试验试件制作方法、加工模具及纹理刀具。所述混凝土路面纹理化试验试件制作方法，包括如下步骤：S10：按照试验需求制作混凝土路面试件；S20：将混凝土路面试件安装在加工模具上，加工模具上设有沟槽加工导轨；S30：使用纹理刀具沿着沟槽加工导轨划割，在混凝土路面试件上划割出横截面呈圆弧形的沟槽；S40：使用纹理刀具沿着沟槽雕刻，在沟槽的壁面上雕刻出粗糙纹理。该混凝土路面纹理化试验试件制作方法、加工模具及纹理刀具，方便混凝土路面纹理化试验的开展，为纹理参数的选择提供合理可靠的科学依据。

Description

混凝土路面纹理化试验试件制作方法、加工模具及纹理刀具

技术领域

本发明涉及混凝土路面纹理化试验技术领域，特别是涉及一种混凝土路面纹理化试验试件制作方法、加工模具及纹理刀具。

背景技术

隧道混凝土路面的抗滑性能一直是人们重点研究的对象。由于隧道内外光照度、温湿度的差异，隧道内部涌水、滴水的影响及长时间行车油污、行车尾气、轮胎污水的作用，致使隧道混凝土路面在使用初期(运行3年左右)经常出现抗滑性能快速下滑的问题，如此容易导致车辆打滑失控，造成人员伤亡、财产损失等重大事故。

为了应对这种问题，国内外研究出了拉毛、压纹、刻槽这三种抗滑技术，即所谓的“第一代、第二代、第三代抗滑技术”。但是工程实践表明，混凝土路面拉毛容易在1-2年内被快速磨光，混凝土路面抗滑性能快速下滑的问题依然存在。而混凝土路面压纹对抗滑性能的提高较小，抗滑效果不佳。至于混凝土路面刻槽，虽然摩擦性能明显高于非刻槽路面，但刻槽并不能恢复混凝土砂浆和集料被磨平表面的细观构造，在光滑的混凝土路面上刻槽如同在光滑的“玻璃”上刻槽，抗滑性能仍然得不到保证。

近年来，一种新型的混凝土路面纹理化抗滑技术开始在国内外一些隧道路段开展试点工作。该混凝土路面纹理化抗滑技术采用HOG高仿形纹理化专用处理机车进行施工。根据目前国内多项工程的施工效果可以看出其抗滑效果良好，但是由于引进时间较短，其纹理参数选择主要依靠经验确定，在还没有系统地开展纹理参数研究的情况下，纹理参数的选择缺乏合理可靠的科学依据。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种混凝土路面纹理化试验试件制作方法、加工模具及纹理刀具，方便混凝土路面纹理化试验的开展，为纹理参数的选择提供合理可靠的科学依据。

一种混凝土路面纹理化试验试件制作方法，包括如下步骤：

S10：按照试验需求制作混凝土路面试件；

S20：将混凝土路面试件安装在加工模具上，加工模具上设有沟槽加工导轨；

S30：使用纹理刀具沿着沟槽加工导轨划割，在混凝土路面试件上划割出横截面呈圆弧形的沟槽；

S40：使用纹理刀具沿着沟槽雕刻，在沟槽的壁面上雕刻出粗糙纹理。

上述混凝土路面纹理化试验试件制作方法，首先根据试验需求制作相应的混凝土路面试件，然后将混凝土路面试件安装在加工模具上，接着利用纹理刀具与沟槽加工导轨的配合在混凝土路面试件上划割出横截面呈圆弧形的沟槽，最后再使用纹理刀具在沟槽的壁面上雕刻出粗糙纹理，从而得到与实际工程混凝土路面相仿的混凝土路面试件，进而方便混凝土路面纹理化试验的开展，为纹理参数的选择提供合理可靠的科学依据。

进一步地，所述步骤S10，具体包括以下步骤：

S10(a)：按照试验需求选取原料和配比，将原料添加在车辙模具上振动成型直至混凝土路面试件密实无气泡冒出；

S10(b)：在混凝土路面试件初凝前刮去表面浮浆，使得混凝土路面试件表面与车辙模具边缘持平。

根据不同的试验需求选取不同比例的水泥、碎石、沙子、水及添加剂，混凝土路面试件通过车辙模具振动成型直至密实无气泡冒出，保证混凝土路面试件与实际工程混凝土路面相仿，提高试验结果准确性。在混凝土路面试件初凝前刮去表面浮浆，使得混凝土路面试件表面与车辙模具边缘持平，便于在混凝土路面试件上划割出沟槽。

进一步地，所述步骤S20，具体包括以下步骤：

S20(a)：将加工模具套设在车辙模具上，使得沟槽加工导轨紧贴混凝土路面试件表面。

将加工模具套设在车辙模具上，起到定位的作用，沟槽加工导轨紧贴混凝土路面试件表面，能够防止在混凝土路面试件上划割的沟槽变形。

进一步地，所述步骤S30，具体包括以下步骤：

S30(a)：保持纹理刀具的刀头相对混凝土路面试件表面以第一角度倾斜，纹理刀具的刀头沿着沟槽加工导轨重复划割至少两次，保证沟槽通畅。

如此能够很好地将混凝土路面试件上的沟槽划割出来，保证试验结果准确有效。

进一步地，步骤S40，具体包括以下步骤：

S40(a)：保持纹理刀具的刀头相对混凝土路面试件表面以第二角度倾斜，使用重锤敲击沿着沟槽移动的纹理刀具的刀头，在沟槽的壁面上雕刻出间隔设置的多道痕迹。

如此能够很好地将沟槽的壁面上的粗糙纹理雕刻出来，保证试验结果准确有效。

进一步地，步骤S30之后，步骤S40之前，还包括以下步骤：

S31：将混凝土路面试件放置在标准养护室养生预设时间段。

在混凝土路面试件养生完成后，可以提高混凝土路面试件的强度，再使用纹理刀具在沟槽的壁面上雕刻，有利于形成丰富的微观纹理。

本发明还提供一种用于上述混凝土路面纹理化试验试件制作方法的加工模具，包括固定架，所述固定架上设有沟槽加工导轨。

上述加工模具，固定架上的沟槽加工导轨可以起到导向作用，保证纹理刀具划割出来的沟槽通畅不变形。

进一步地，所述固定架上设有至少两根钢丝，各根钢丝绷紧且并列间隔设置，相邻的两根钢丝形成所述沟槽加工导轨。绷紧的钢丝能够很好地限制纹理刀具的划割方向，且取材容易，成本低廉。

进一步地，所述固定架包括第一横梁、第二横梁、第一纵梁及第二纵梁，所述第一横梁与所述第二横梁间隔设置，所述第一纵梁与所述第二纵梁间隔设置，所述第一纵梁的一端与所述第一横梁的一端连接，所述第一纵梁的另一端与所述第二横梁的一端连接，所述第二纵梁一端与所述第一横梁的另一端连接，所述第二纵梁的另一端与所述第二横梁的另一端连接，所述第一横梁上设有与各根钢丝一一对应的第一安装孔，所述第二横梁上设有与各根钢丝一一对应的第二安装孔，所述钢丝的一端穿过所述第一安装孔并固定在所述第一横梁上，所述钢丝的另一端穿过所述第二安装孔并固定在所述第二横梁上，结构简单，组装方便。

本发明还提供一种用于上述混凝土路面纹理化试验试件制作方法的纹理刀具，包括刀具本体，所述刀具本体上设有圆柱形的刀头，所述刀头的半径计算公式如下：

其中，r为刀头的半径；h为待加工沟槽的深度；W为待加工沟槽的宽度。

上述纹理刀具，刀具本体上的圆柱形的刀头可以在混凝土路面试件上划割出横截面呈圆弧形的沟槽，且根据试验需求可以加工不同半径的刀头，从而获得不同纹理参数的混凝土路面试件，便于试验研究。

附图说明

图1为本发明实施例所述的加工模具的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的纹理刀具的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的刀头的半径计算示意图。

附图标记说明：

10、加工模具，100、固定架，101、第一横梁，102、第二横梁，103、第一纵梁，104、第二纵梁，110、钢丝，111、沟槽加工导轨，20、纹理刀具，200、刀具本体，210、刀头，220、刀柄，221、防滑结构。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

结合图1-2所示，本实施例所述的混凝土路面纹理化试验试件制作方法，包括如下步骤：

S10：按照试验需求制作混凝土路面试件。

在本实施例中，所述步骤S10，具体包括以下步骤：

S10(a)：按照试验需求选取原料和配比，将原料添加在车辙模具上振动成型直至混凝土路面试件密实无气泡冒出；

S10(b)：在混凝土路面试件初凝前使用刮尺刮去表面浮浆，使得混凝土路面试件表面与车辙模具边缘持平。

根据不同的试验需求选取不同比例的水泥、碎石、沙子、水及添加剂，混凝土路面试件通过车辙模具振动成型直至密实无气泡冒出，保证混凝土路面试件与实际工程混凝土路面相仿，提高试验结果准确性。在混凝土路面试件初凝前刮去表面浮浆，使得混凝土路面试件表面与车辙模具边缘持平，便于在混凝土路面试件上划割出沟槽。

S20：将混凝土路面试件安装在加工模具10上，加工模具10上设有沟槽加工导轨111。

在本实施例中，所述步骤S20，具体包括以下步骤：

S20(a)：将加工模具10套设在车辙模具上，使得沟槽加工导轨111紧贴混凝土路面试件表面。

将加工模具10套设在车辙模具上，起到定位的作用，沟槽加工导轨111紧贴混凝土路面试件表面，能够防止在混凝土路面试件上划割的沟槽变形。

S30：使用纹理刀具20沿着沟槽加工导轨111划割，在混凝土路面试件上划割出横截面呈圆弧形的沟槽。

在本实施例中，所述步骤S30，具体包括以下步骤：

S30(a)：保持纹理刀具20的刀头210相对混凝土路面试件表面以第一角度倾斜，纹理刀具20的刀头210沿着沟槽加工导轨111重复划割至少两次，保证沟槽通畅。

如此能够很好地将混凝土路面试件上的沟槽划割出来，保证试验结果准确有效。

具体地，本实施例所述的第一角度为45°。当然，也可以根据实际需要调整第一角度，不以此为限。

需要说明的是，使用纹理刀具20在混凝土路面试件上划割可以通过人工操作实现，也可以通过机器操作实现。在本实施例中，使用纹理刀具20在混凝土路面试件上划割通过人工操作实现。

S31：将混凝土路面试件放置在标准养护室养生预设时间段。

在混凝土路面试件养生完成后，可以提高混凝土路面试件的强度，再使用纹理刀具20在沟槽的壁面上雕刻，有利于形成丰富的微观纹理。

具体地，本实施例所述的预设时间段为28天。当然，也可以根据实际需要调整预设时间段，不以此为限。

S40：使用纹理刀具20沿着沟槽雕刻，在沟槽的壁面上雕刻出粗糙纹理。

在本实施例中，步骤S40，具体包括以下步骤：

S40(a)：保持纹理刀具20的刀头210相对混凝土路面试件表面以第二角度倾斜，使用重锤敲击沿着沟槽移动的纹理刀具20的刀头210，在沟槽的壁面上雕刻出间隔设置的多道痕迹。

如此能够很好地将沟槽的壁面上的粗糙纹理雕刻出来，保证试验结果准确有效。

具体地，本实施例所述的第二角度为30°。当然，也可以根据实际需要调整第二角度，不以此为限。

需要说明的是，使用纹理刀具20在沟槽的壁面上雕刻可以通过人工操作实现，也可以通过机器操作实现。在本实施例中，使用纹理刀具20在沟槽的壁面上雕刻通过人工操作实现。

上述混凝土路面纹理化试验试件制作方法，首先根据试验需求制作相应的混凝土路面试件，然后将混凝土路面试件安装在加工模具10上，接着利用纹理刀具20与沟槽加工导轨111的配合在混凝土路面试件上划割出横截面呈圆弧形的沟槽，最后再使用纹理刀具20在沟槽的壁面上雕刻出粗糙纹理，从而得到与实际工程混凝土路面相仿的混凝土路面试件，进而方便混凝土路面纹理化试验的开展，为纹理参数的选择提供合理可靠的科学依据。

结合图1所示，本实施例还提供一种用于上述混凝土路面纹理化试验试件制作方法的加工模具10，包括固定架100，所述固定架100上设有沟槽加工导轨111。

上述加工模具10，固定架100上的沟槽加工导轨111可以起到导向作用，保证纹理刀具20划割出来的沟槽通畅不变形。

具体地，所述固定架100上设有至少两根钢丝110，各根钢丝110绷紧且并列间隔设置，相邻的两根钢丝110形成所述沟槽加工导轨111。绷紧的钢丝110能够很好地限制纹理刀具20的划割方向，且取材容易，成本低廉。

在本实施例中，所述钢丝110为三根。当然，也可以根据实际需要增加或减少钢丝110的数量，不以此为限。钢丝110与钢丝110之间的间距根据待加工沟槽的宽度W确定。

进一步地，所述固定架100包括第一横梁101、第二横梁102、第一纵梁103及第二纵梁104，所述第一横梁101与所述第二横梁102间隔设置，所述第一纵梁103与所述第二纵梁104间隔设置，所述第一纵梁103的一端与所述第一横梁101的一端连接，所述第一纵梁103的另一端与所述第二横梁102的一端连接，所述第二纵梁104一端与所述第一横梁101的另一端连接，所述第二纵梁104的另一端与所述第二横梁102的另一端连接，所述第一横梁101上设有与各根钢丝110一一对应的第一安装孔，所述第二横梁102上设有与各根钢丝110一一对应的第二安装孔，所述钢丝110的一端穿过所述第一安装孔并固定在所述第一横梁101上，所述钢丝110的另一端穿过所述第二安装孔并固定在所述第二横梁102上，结构简单，组装方便。

可选地，所述第一横梁101、第二横梁102、第一纵梁103及第二纵梁104均为实心方钢，取材方便。所述第一横梁101、第二横梁102、第一纵梁103及第二纵梁104之间通过焊接固定形成框架结构，稳定不易变形。

结合图2-3所示，本实施例还提供一种用于上述混凝土路面纹理化试验试件制作方法的纹理刀具20，包括刀具本体200，所述刀具本体200上设有圆柱形的刀头210，所述刀头210的半径计算公式如下：

其中，r为刀头210的半径；h为待加工沟槽的深度；W为待加工沟槽的宽度。

上述纹理刀具20，刀具本体200上的圆柱形的刀头210可以在混凝土路面试件上划割出横截面呈圆弧形的沟槽，且根据试验需求可以加工不同半径的刀头210，从而获得不同纹理参数的混凝土路面试件，便于试验研究。

进一步地，所述纹理刀具20还包括刀柄220，所述刀柄220固定在所述刀具本体200上，所述刀柄220上设有防滑结构221，能够提高防滑性能。在本实施例中，整个纹理刀具20由一整根钢条加工而成，强度较好。

可选地，所述防滑结构221可以是防滑螺纹，也可以是防滑凸点，还可以是防滑胶套等，能够实现有效防滑。在本实施例中，所述防滑结构221是防滑螺纹。

需要说明的是，在步骤S30中使用的纹理刀具20和在步骤S40中使用的纹理刀具20可以是同一刀具，也可以是不同刀具。在本实施例中，在步骤S30中使用的纹理刀具20和在步骤S40中使用的纹理刀具20是同一刀具。

本实施例还提供一种用于上述混凝土路面纹理化试验试件制作方法的车辙模具，包括模具本体，所述第一横梁101、第二横梁102、第一纵梁103及第二纵梁104形成的框架结构的内尺寸大于所述模具本体的外尺寸。

如此能够将固定架100套设在车辙模具上实现定位，使得钢丝110紧贴混凝土路面试件表面。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种混凝土路面纹理化试验试件制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10：按照试验需求制作混凝土路面试件；

S20：将混凝土路面试件安装在加工模具上，加工模具上设有沟槽加工导轨，所述加工模具包括固定架，所述固定架包括第一横梁、第二横梁、第一纵梁及第二纵梁，所述第一横梁与所述第二横梁间隔设置，所述第一纵梁与所述第二纵梁间隔设置，所述第一纵梁的一端与所述第一横梁的一端连接，所述第一纵梁的另一端与所述第二横梁的一端连接，所述第二纵梁一端与所述第一横梁的另一端连接，所述第二纵梁的另一端与所述第二横梁的另一端连接；

S30：使用纹理刀具沿着沟槽加工导轨划割，在混凝土路面试件上划割出横截面呈圆弧形的沟槽；

S40：使用纹理刀具沿着沟槽雕刻，在沟槽的壁面上雕刻出粗糙纹理。

2.根据权利要求1所述的混凝土路面纹理化试验试件制作方法，其特征在于，所述步骤S10，具体包括以下步骤：

S10(a)：按照试验需求选取原料和配比，将原料添加在车辙模具上振动成型直至混凝土路面试件密实无气泡冒出；

S10(b)：在混凝土路面试件初凝前刮去表面浮浆，使得混凝土路面试件表面与车辙模具边缘持平。

3.根据权利要求2所述的混凝土路面纹理化试验试件制作方法，其特征在于，所述步骤S20，具体包括以下步骤：

S20(a)：将加工模具套设在车辙模具上，使得沟槽加工导轨紧贴混凝土路面试件表面。

4.根据权利要求1所述的混凝土路面纹理化试验试件制作方法，其特征在于，所述步骤S30，具体包括以下步骤：

S30(a)：保持纹理刀具的刀头相对混凝土路面试件表面以第一角度倾斜，纹理刀具的刀头沿着沟槽加工导轨重复划割至少两次，保证沟槽通畅。

5.根据权利要求1所述的混凝土路面纹理化试验试件制作方法，其特征在于，步骤S40，具体包括以下步骤：

S40(a)：保持纹理刀具的刀头相对混凝土路面试件表面以第二角度倾斜，使用重锤敲击沿着沟槽移动的纹理刀具的刀头，在沟槽的壁面上雕刻出间隔设置的多道痕迹。

6.根据权利要求1-5任一项所述的混凝土路面纹理化试验试件制作方法，其特征在于，步骤S30之后，步骤S40之前，还包括以下步骤：

S31：将混凝土路面试件放置在标准养护室养生预设时间段。

7.一种用于如权利要求1-6任一项所述的混凝土路面纹理化试验试件制作方法的加工模具，其特征在于，包括固定架，所述固定架上设有沟槽加工导轨。

8.根据权利要求7所述的加工模具，其特征在于，所述固定架上设有至少两根钢丝，各根钢丝绷紧且并列间隔设置，相邻的两根钢丝形成所述沟槽加工导轨。

9.根据权利要求8所述的加工模具，其特征在于，所述第一横梁上设有与各根钢丝一一对应的第一安装孔，所述第二横梁上设有与各根钢丝一一对应的第二安装孔，所述钢丝的一端穿过所述第一安装孔并固定在所述第一横梁上，所述钢丝的另一端穿过所述第二安装孔并固定在所述第二横梁上。

10.一种用于如权利要求1-6任一项所述的混凝土路面纹理化试验试件制作方法的纹理刀具，其特征在于，包括刀具本体，所述刀具本体上设有圆柱形的刀头，所述刀头的半径计算公式如下：

其中，r为刀头的半径；h为待加工沟槽的深度；W为待加工沟槽的宽度。

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