CN110082196A - 一种排水沥青路面飞散病害的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及道路工程技术领域，具体涉及一种排水沥青路面飞散病害的检测方法。该方法包括如下步骤：准备试件：对试件进行称重，并测量试件的表面面积，然后将试件放于飞散检测系统内，设定飞散温度，对试件进行保温；设定试验参数：设定飞散速度、飞散时间和飞散压力；进行试验：待飞散压力、飞散温度和保温的时间均达到要求后，在设定的试验参数下进行飞散试验；采集试验数据：在不同的飞散时间后分别拍摄至少一张试件表面外观照片，其后拆卸试件并称重；数据处理：分别计算每一飞散试验时间后的单位面积质量损失。本方法可以真实模拟排水沥青路面在车辆行驶状态下的飞散破坏情况，从而为评价排水沥青混合料的抗飞散性能提供了指导和参考。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程技术领域，具体涉及一种排水沥青路面飞散病害的检测方法。
背景技术
排水沥青(drainage asphalt)路面，又称透水沥青(porous asphalt)路面，其采用大空隙沥青混合料作表层，将降雨透入到排水功能层，并通过层内将雨水横向排出，从而消除了带来诸多行车不利作用的路表水膜，显著提高雨天行车的安全性、舒适性。同时，由于排水沥青路面的多孔特征可以大幅降低交通噪音，也被称为低噪音沥青路面(low-noiseasphalt pavement)。
排水沥青路面由于具有迅速排水、抗滑、降低雨天水雾及水漂、提高行车视距、减少雨后反光和降低噪声等优良的路用性能，在道路工程上得到了广泛的应用。但是排水沥青路面较大的空隙率，引发了路面磨耗和沥青混合料颗粒飞散等问题，影响了排水沥青路面的使用耐久性。飞散及飞散引发的坑槽是排水沥青路面最容易出现的结构性破坏形式。这种病害的出现会严重影响路面的使用寿命、行车舒适度和安全性。随着我国排水沥青路面的大面积推广，对排水沥青路面的研究和质量检测也提出了新的要求。
目前，排水沥青混合料的飞散试验方法主要为沥青混合料肯塔堡飞散试验。沥青混合料肯塔堡飞散试验方法是指在室内以马歇尔试件在洛杉矶试验机中旋转撞击规定的次数，以沥青混合料试件散落材料的质量的百分比来评价在交通荷载作用下，路面表面集料脱落而散失的程度；但该方法并不能真实模拟排水沥青路面在车辆行驶状况下的飞散破坏。因此，如何提出一种模拟较为真实状态下排水沥青路面飞散的试验方法，成为亟待解决的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种排水沥青路面飞散病害的检测方法，以真实模拟排水沥青路面在车辆行驶状况下的飞散破坏。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种排水沥青路面飞散病害的检测方法，其包括如下步骤：
准备试件：对试件进行称重，并测量所述试件的表面面积，然后将所述试件放于飞散检测系统内，设定飞散温度，对所述试件进行保温；
设定试验参数：设定飞散速度、飞散时间和飞散压力；
进行试验：待所述飞散压力、所述飞散温度和所述保温的时间均达到要求后，在设定的所述试验参数下进行飞散试验；
采集试验数据：在不同的飞散时间后分别拍摄至少一张清晰的试件表面外观照片并附文字描述，其后拆卸所述试件并称重；
数据处理：按公式(1)分别计算每一飞散试验时间后的单位面积质量损失，
其中：
MLPA(Material loss per covered area)——单位面积质量损失，g/mm2；
M——飞散试验前试件的质量，g；
Mn——不同飞散时间后试件的质量，g；
n——飞散时间；
A——飞散试验前试件的表面面积。
需要说明的是，所述试件的表面即排水沥青面，所述试件的表面面积即排水沥青面的面积。所述飞散检测系统指的是公告号为CN206862856U的专利所公开的沥青混合料飞散检测系统。
进一步地，所述试件为实验室制备的方形车辙板试件。
进一步地，所述方形车辙板试件的长度和宽度均为300mm，厚度为50～100mm。
进一步地，对于由集料公称最大粒径不大于19mm的沥青混合料制成的方形车辙板试件，所述方形车辙板试件的厚度为50mm；对于由集料公称最大粒径不小于26.5mm的沥青混合料制成的方形车辙板试件，所述方形车辙板试件的厚度为100mm。
进一步地，所述试件为在排水沥青路面上钻取的圆形试件。
进一步地，所述圆形试件的直径为300±1mm；
所述圆形试件的厚度为30～60mm，或，所述圆形试件的厚度不小于其集料的公称最大粒径的2倍。
进一步地，在所述准备试件步骤中，对所述试件进行保温的时间不小于4h，优选为4～6h。
优选的，在所述准备试件步骤中，在天平上对所述试件进行称重，天平精确度至少为1g；测量所述试件的尺寸并求得所述试件的表面积，表面积精确到mm2；将所述试件放于飞散检测系统内时，应避免磕碰试件导致误差。
进一步地，在所述准备试件步骤中，若所述试件为钻取排水沥青路面所得，则对所述试件进行称重前，还需对所述试件冲洗干净并晾干。
进一步地，在所述采集试验数据步骤中，每个时间段的试验结束后，若发现所述试件的厚度小于其集料的公称最大粒径时，则停止飞散试验。
进一步地，在所述数据处理步骤中，在全部飞散试验结束后，绘制飞散趋势图。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有以下有益效果：
本发明所述的排水沥青路面飞散病害的检测方法，将飞散检测系统与其他各步骤进行优化结合，尤其是与本发明的采集试验数据步骤和数据处理步骤相结合，使得本方法可模拟成型后的沥青混合料在一定荷载压力、加载频率以及环境温度下橡胶轮胎表面对沥青路面的剪切揉搓作用，即本方法可以真实模拟排水沥青路面在车辆行驶状态下的飞散破坏情况，从而为评价排水沥青混合料的抗飞散性能提供了指导和参考。
附图说明
图1为本发明实施例所述排水沥青路面飞散病害的检测方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种排水沥青路面飞散病害的检测方法，其包括如下步骤：
准备试件：对试件进行称重，并测量试件的表面面积，然后将试件放于飞散检测系统内，设定飞散温度，对试件进行保温；
设定试验参数：设定飞散速度、飞散时间和飞散压力；
进行试验：待飞散压力、飞散温度和保温的时间均达到要求后，在设定的试验参数下进行飞散试验；
采集试验数据：在不同的飞散时间(1h、3h、6h、9h、12h、15h、18h、21h、24h)后分别拍摄至少一张清晰的试件表面外观照片并附文字描述，其后拆卸试件并称重；
数据处理：按公式(1)分别计算每一飞散试验时间后的单位面积质量损失，
其中：
MLPA(Material loss per covered area)——单位面积质量损失，g/mm2；
M——飞散试验前试件的质量，g；
Mn——不同飞散时间后试件的质量，g；
n——飞散时间；
A——飞散试验前试件的表面面积。
需要说明的是，试件的表面即排水沥青面，试件的表面面积即排水沥青面的面积。飞散检测系统指的是公告号为CN206862856U的专利所公开的沥青混合料飞散检测系统。
其中，所述排水沥青路面可以是空隙率为18％～25％、渗水系数为不小于3600ml/min的排水沥青路面；其中，空隙率是指散状颗粒材料在堆积体积中空隙体积占的比例；渗水系数是指一般流体的层流状态通过粉体层时，所体现的透过性能。上述类型的排水沥青路面仅为了说明本发明的实施例，但本发明实施例的保护范围不限于此。
本实施例中的试件，可以为实验室制备的方形车辙板试件，也可以为在排水沥青路面上钻取的圆形试件。
若试件为实验室制备的方形车辙板试件，则方形车辙板试件的长度和宽度均为300mm，厚度为50～100mm。其中，对于由集料公称最大粒径不大于19mm的沥青混合料制成的方形车辙板试件，方形车辙板试件的厚度为50mm；对于由集料公称最大粒径不小于26.5mm的沥青混合料制成的方形车辙板试件，方形车辙板试件的厚度为100mm。
若试件为在排水沥青路面上钻取的圆形试件，则圆形试件的直径为300±1mm；圆形试件的厚度为30～60mm，或，圆形试件的厚度不小于其集料的公称最大粒径的2倍。
具体而言：
在准备试件步骤中：对试件进行保温的时间不小于4h，优选为4～6h。在天平上对试件进行称重，天平精确度至少为1g；测量试件的尺寸并求得试件的表面积，表面积精确到mm2；将试件放于飞散检测系统内时，应避免磕碰试件导致误差。若试件为钻取排水沥青路面所得，则对试件进行称重前，还需对试件冲洗干净并晾干。
在采集试验数据步骤中：每个时间段的试验结束后，若发现试件的厚度小于其集料的公称最大粒径时，则停止飞散试验。
在数据处理步骤中：在全部飞散试验结束后，绘制飞散趋势图，从而更为直观地体现该排水沥青路面的飞散状况。
本实施例选取了两块方形车辙板试件(分别为车辙板1和车辙板2)进行了飞散试验，表1是它们在不同飞散时间后的MLPA值。
表1不同飞散时间后的MLPA值
由试验结果可知，该排水沥青混合料车辙板试件在全尺寸轮胎荷载的飞散下，试件表面细集料最先飞散脱落，试件表面粗集料间隙逐渐清晰明显，肉眼可见构造深度变大。经过24小时的大型飞散试验后试件局部出现掉粒现象，其中一处出现小坑槽，试件整体上完整、表面纹理清晰、构造深度良好。
综上所述，本发实施例所述的排水沥青路面飞散病害的检测方法，将飞散检测系统与其他各步骤进行优化结合，尤其是与本实施例的采集试验数据步骤和数据处理步骤相结合，使得本方法可模拟成型后的沥青混合料在一定荷载压力、加载频率以及环境温度下橡胶轮胎表面对沥青路面的剪切揉搓作用，即本方法可以真实模拟排水沥青路面在车辆行驶状态下的飞散破坏情况，从而为评价排水沥青混合料的抗飞散性能提供了指导和参考。
本发明的实施例是为了示例和描述而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (10)
1.一种排水沥青路面飞散病害的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
准备试件：对试件进行称重，并测量所述试件的表面面积，然后将所述试件放于飞散检测系统内，设定飞散温度，对所述试件进行保温；
设定试验参数：设定飞散速度、飞散时间和飞散压力；
进行试验：待所述飞散压力、所述飞散温度和所述保温的时间均达到要求后，在设定的所述试验参数下进行飞散试验；
采集试验数据：在不同的飞散时间后分别拍摄至少一张清晰的试件表面外观照片并附文字描述，其后拆卸所述试件并称重；
数据处理：按公式(1)分别计算每一飞散试验时间后的单位面积质量损失，
其中：
MLPA——单位面积质量损失，g/mm2；
M——飞散试验前试件的质量，g；
Mn——不同飞散时间后试件的质量，g；
n——飞散时间；
A——飞散试验前试件的表面面积。
2.根据权利要求1所述的排水沥青路面飞散病害的检测方法，其特征在于，所述试件为实验室制备的方形车辙板试件。
3.根据权利要求2所述的排水沥青路面飞散病害的检测方法，其特征在于，所述方形车辙板试件的长度和宽度均为300mm，厚度为50～100mm。
4.根据权利要求3所述的排水沥青路面飞散病害的检测方法，其特征在于，对于由集料公称最大粒径不大于19mm的沥青混合料制成的方形车辙板试件，所述方形车辙板试件的厚度为50mm；对于由集料公称最大粒径不小于26.5mm的沥青混合料制成的方形车辙板试件，所述方形车辙板试件的厚度为100mm。
5.根据权利要求1所述的排水沥青路面飞散病害的检测方法，其特征在于，所述试件为在排水沥青路面上钻取的圆形试件。
6.根据权利要求5所述的排水沥青路面飞散病害的检测方法，其特征在于，所述圆形试件的直径为300±1mm；
所述圆形试件的厚度为30～60mm，或，所述圆形试件的厚度不小于其集料的公称最大粒径的2倍。
7.根据权利要求1所述的排水沥青路面飞散病害的检测方法，其特征在于，在所述准备试件步骤中，对所述试件进行保温的时间不小于4h。
8.根据权利要求1所述的排水沥青路面飞散病害的检测方法，其特征在于，在所述准备试件步骤中，若所述试件为钻取排水沥青路面所得，则对所述试件进行称重前，还需对所述试件冲洗干净并晾干。
9.根据权利要求1所述的排水沥青路面飞散病害的检测方法，其特征在于，在所述采集试验数据步骤中，每个时间段的试验结束后，若发现所述试件的厚度小于其集料的公称最大粒径时，则停止飞散试验。
10.根据权利要求1所述的排水沥青路面飞散病害的检测方法，其特征在于，在所述数据处理步骤中，在全部飞散试验结束后，绘制飞散趋势图。
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