CN113640215A - 一种基于无损测试路面层间粘结强度的现场模拟方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无损测试路面层间粘结强度的现场模拟方法，首先利用与施工路面基层相同的混凝土材料制作测试基层板，完成养护后将其置于施工路面拟定取芯的位置，路面施工喷洒粘结层材料时连同测试基层板一起覆盖，并在现场完成养护后将其置于移入室内，装入车辙试模中，在粘结层上铺设面层沥青混合料，压实、冷却后拆除车辙试模，得到含有基层‑粘结层‑面层的三层结构层间芯板；使用取芯机钻取芯样后，采用拉力试验机测试粘结强度。本发明无需破坏路面结构，在路面混合料摊铺之前制作完成含有基层‑粘结层‑面层的三层结构的层间芯板，该层间芯板无限接近摊铺混合料面层后的路面实际状况，钻取芯板测试的结果准确，具有很高的实际意义。
Description
技术领域
本发明涉及路面铺装施工效果测试技术，尤其是涉及一种基于无损测试路面层间粘结强度的现场模拟方法。
背景技术
路面层间粘结强度是评价面层与基层之间、面层与桥面板之间施工效果的重要指标之一。实际施工过程中，通常评价层间粘结状态采用的检测方法有三种：其一，是在粘结层沥青材料洒布完成之后，继续摊铺沥青铺装层，之后对铺装结构进行钻芯取样，钻取复合试件，并采用拉力试验机测试粘结强度，这种检测方法会对铺装结构的整体性造成严重破坏，给路面铺装留下出现早期病害的隐患，另外，当粘结强度不能满足设计要求时，需要对沥青铺装层和粘层进行翻修，造成工程延期的同时还将产生巨大的经济浪费；其二，在沥青材料洒布完成之后，直接将拉拔头与粘结层粘结，然而，由于拉拔头材质和表面构造与沥青混凝土材料存在的巨大差异，使得测试结果与实际复合试件测试结果存在很大偏差，无法作为沥青粘结层材料的检测合格依据；其三，以超声、射线、激光、红外线和微波等无损检测技术，以不影响大跨径桥梁桥面铺装层整体性与完好性为技术前提，但当前的无损检测技术主要聚焦于检测铺装层出现病害之后的各种损伤模式，没有从源头上对导致铺装层损伤的粘结强度进行检测，只能判断铺装结构的脱粘空鼓部位和空鼓程度等粘结缺陷，无法对粘结强度进行测量。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术所存在的缺陷，提供一种基于无损测试路面层间粘结强度的现场模拟方法，解决现场检测需要钻芯从而对路面造成严重损害的问题。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的基于无损测试路面层间粘结强度的现场模拟方法，包括下述步骤：
第一步，利用与施工路面基层相同的混凝土材料，制作成混凝土测试基层板，并在现场完成养护；
第二步，将制作好的混凝土测试基层板置于施工路面拟定取芯的位置，路面施工喷洒粘结层材料时连同混凝土测试基层板一起覆盖，并在现场完成养护；
第三步，将带有粘结层的混凝土测试基层板移入室内，装入车辙试模中，在粘结层上铺设面层沥青混合料，利用轮碾仪压实，冷却后拆除车辙试模，得到含有基层-粘结层-面层的三层结构层间芯板，使用取芯机钻取芯样后，采用拉力试验机测试粘结强度。
第一步制作所述混凝土测试基层板时，其上表面的构造深度、拉毛方式与施工路面一致。
第三步中在粘结层上铺设的面层沥青混合料质量由车辙试模的剩余空间与面层沥青混合料密度计算得到。
所述混凝土测试基层板的尺寸为300mm×300mm×50mm。
所述车辙试模的尺寸为300mm×300mm×100mm。
本发明的优点在于无需破坏路面结构，在路面混合料摊铺之前制作完成含有基层-粘结层-面层的三层结构的层间芯板，且该层间芯板无限接近摊铺混合料面层后的路面实际状况，钻取芯板测试的结果准确，具有很高的实际意义。
本发明利用经典的轮碾仪碾压成型法模拟路面层间粘结状态，从根本上解决了沥青面层摊铺前无法现场测定层间拉拔强度的技术问题，避免了由于拉拔强度不合格返修过程产生的巨额花费，用与路面基层相同的混凝土材料制成混凝土板用于替代基层、桥面板等，避免了传统钻芯方法对路面造成的严重损害，为粘结层的正常使用提供了可靠保证；利用制作的三层结构的层间芯板，每个位置可钻取多个芯样，提高了测试结果的准确性；层间芯板的制作使用的轮碾仪和取芯机是施工现场必备的设备，可靠性高，操作性强，适合大规模使用。
附图说明
图1是本发明制作成的混凝土测试样件结构示意图。
图2是将图1的测试样件置于路面上喷洒粘结层材料。
图3是利用轮碾仪制备层间芯板的结构图。
图4为成型的层间芯板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明方法做更加详细的描述。其中，本发明中使用的轮碾仪为HYCX-1液压式混合料车辙试样轮碾成型机，取芯机为台州椒江建设HZ-20A型混凝土路面钻孔取芯机，均是施工现场常用设备。
本发明所述的基于无损测试路面层间粘结强度的现场模拟方法，包括下述步骤：
第一步，利用与施工路面基层相同的混凝土材料，制作成混凝土测试基层板1，尺寸一般为300mm×300mm×50mm，并在现场完成养护，制作成型的混凝土测试基层板1如图1所示；制作成型的混凝土测试基层板1表面的构造深度、拉毛方式等均与施工路面保持相同；
第二步，将制作好的混凝土测试基层板1置于施工路面2上拟定取芯的位置处，路面施工喷洒粘结层材料时连同混凝土测试基层板1一起覆盖，使混凝土测试基层板1上覆盖有与路面沥青粘结层材料相同的粘结层3，如图2所示，并在现场完成养护；养护时间根据现场确定，与施工路面喷洒沥青粘结材料到摊铺面层沥青混合料间隔保持一致；
第三步，将带有粘结层3的混凝土测试基层板1移入室内，装入300mm×300mm×100mm的车辙试模4中，在粘结层3上铺设面层沥青混合料5，铺设的面层沥青混合料质量由车辙试模4的剩余空间与面层沥青混合料密度计算得到；然后利用轮碾仪6将其压实，如图3所示；碾压完毕后，如果施工现场与实验室内环境相差不大，可置于室外完成冷却保养，这样可省去往返现场的时间；
冷却后拆除车辙试模4，即可得到含有基层-粘结层-面层的三层结构层间芯板，如图4所示，此时使用取芯机在制得的三层结构层间芯板上钻取芯样后，采用常规的拉力试验机测试粘结强度即可。
实施例1：
下面模拟的层间粘结状态为混凝土桥面板与混合料中面层，试验段共设五处取点处。其中，混凝土测试基层板1材料与桥面板材料相同，中面层为AC-20沥青混合料，粘结层材料为SBS改性沥青同步碎石封层。
本实施例拟通过路面五处使用混凝土测试基层板进行路面层间粘结强度的现场模拟无损测试，并同时对混凝土测试基层板附近取芯进行路面层间粘结状态进行对比，以此评价本发明公开的无损测试的现场模拟方法的模拟效果。
根据混凝土桥面板实际生产配合比，制备300mm×300mm×50mm的混凝土测试基层板，养护21d，除去表面浮沉，并用拉毛的方式进行和桥面板相同的0.8mm构造深度。
将制备好的混凝土测试基层板置于桥面板拟定取芯的位置，沥青洒布车喷洒SBS改性沥青防水粘结层和同步碎石封层时将其连同覆盖，沥青喷洒量为1.4kg/㎡，5-10mm级配碎石撒布量为4.5kg/㎡，置于现场24h完成养护。
移入室内，装入300mm×300mm×100mm的车辙试模中，摊铺面层沥青混合料，混合料质量由车辙试模剩余空间与混合料密度计算得到，约11.25kg，利用轮碾仪往返24次压实，置于室外12h进行试件冷却、拆模。
钻芯得到混凝土桥面板-SBS改性沥青同步碎石封层-混合料中面层的三层结构的直径10cm、高10cm层间芯样，对不同取点处的芯样进行拉拔测试，每个取点处钻取4个芯样，取其平均值。模拟完成后，在每个取点处上行1m处路面取芯实验结果作对比。实验结果如表1所示。
表1 无损检测现场模拟与路面取芯效果对比
由表1可知，现场模拟与路面取芯测试结果基本一致，相对偏差均小于10%，具有极高的精确度，说明本发明的基于无损测试的路面层间粘结强度的现场模拟方法具有重要的实际意义。
Claims (5)
1.一种基于无损测试路面层间粘结强度的现场模拟方法，其特征在于：包括下述步骤：
第一步，利用与施工路面基层相同的混凝土材料，制作成混凝土测试基层板，并在现场完成养护；
第二步，将制作好的混凝土测试基层板置于施工路面拟定取芯的位置，路面施工喷洒粘结层材料时连同混凝土测试基层板一起覆盖，并在现场完成养护；
第三步，将带有粘结层的混凝土测试基层板移入室内，装入车辙试模中，在粘结层上铺设面层沥青混合料，利用轮碾仪压实，冷却后拆除车辙试模，得到含有基层-粘结层-面层的三层结构层间芯板，使用取芯机钻取芯样后，采用拉力试验机测试粘结强度。
2.根据权利要求1所述的基于无损测试路面层间粘结强度的现场模拟方法，其特征在于：第一步制作所述混凝土测试基层板时，其上表面的构造深度、拉毛方式与施工路面一致。
3.根据权利要求1所述的基于无损测试路面层间粘结强度的现场模拟方法，其特征在于：第三步中在粘结层上铺设的面层沥青混合料质量由车辙试模的剩余空间与面层沥青混合料密度计算得到。
4.根据权利要求1所述的基于无损测试路面层间粘结强度的现场模拟方法，其特征在于：所述混凝土测试基层板的尺寸为300mm×300mm×50mm。
5.根据权利要求1所述的基于无损测试路面层间粘结强度的现场模拟方法，其特征在于：所述车辙试模的尺寸为300mm×300mm×100mm。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1065776A1 (ru) * | 1982-07-03 | 1984-01-07 | Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова | Прибор дл сцеплени битума с камнем в асфальтобетоне |
| CN102095682A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-06-15 | 长安大学 | 道路结构抗剪强度测试方法 |
| CN102692352A (zh) * | 2012-06-25 | 2012-09-26 | 长安大学 | 桥面粘接层扭剪装置及其检测方法 |
| RU2013106915A (ru) * | 2013-02-12 | 2014-08-20 | Закрытое акционерное общество "Институт "Стройпроект" | Способ определения прочности сцепления на сдвиг слоя гидроизоляции мостового полотна |
| CN106644933A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-10 | 长安大学 | 一种沥青路面层间粘结力的测试方法 |
| CN107505064A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-22 | 武汉理工大学 | 一种沥青混凝土路面温度场的模拟试验方法 |
| CN108982355A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-12-11 | 河海大学 | 一种基于马歇尔成型法的沥青路面层间粘结状态室内模拟方法 |
| CN110006946A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-07-12 | 南京林业大学 | 一种沥青路面温度场的室内模拟测试系统及方法 |
| CN211905047U (zh) * | 2020-04-08 | 2020-11-10 | 贵州省兴义公路管理局 | 一种沥青粘结强度测试仪 |
-
2021
- 2021-08-30 CN CN202111001161.9A patent/CN113640215A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1065776A1 (ru) * | 1982-07-03 | 1984-01-07 | Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова | Прибор дл сцеплени битума с камнем в асфальтобетоне |
| CN102095682A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-06-15 | 长安大学 | 道路结构抗剪强度测试方法 |
| CN102692352A (zh) * | 2012-06-25 | 2012-09-26 | 长安大学 | 桥面粘接层扭剪装置及其检测方法 |
| RU2013106915A (ru) * | 2013-02-12 | 2014-08-20 | Закрытое акционерное общество "Институт "Стройпроект" | Способ определения прочности сцепления на сдвиг слоя гидроизоляции мостового полотна |
| CN106644933A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-10 | 长安大学 | 一种沥青路面层间粘结力的测试方法 |
| CN107505064A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-22 | 武汉理工大学 | 一种沥青混凝土路面温度场的模拟试验方法 |
| CN108982355A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-12-11 | 河海大学 | 一种基于马歇尔成型法的沥青路面层间粘结状态室内模拟方法 |
| CN110006946A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-07-12 | 南京林业大学 | 一种沥青路面温度场的室内模拟测试系统及方法 |
| CN211905047U (zh) * | 2020-04-08 | 2020-11-10 | 贵州省兴义公路管理局 | 一种沥青粘结强度测试仪 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| 张争奇等: "玻璃纤维沥青桥面防水黏结层的性能研究", 公路, no. 9, pages 34 - 37 * |
| 戴刚等: "水泥混凝土桥面环氧沥青防水粘结层性能研究", 新型建筑材料, no. 05, pages 67 - 69 * |
| 曾佑中;: "水泥混凝土路面芯样劈裂强度试验影响因素分析", 福建交通科技, no. 03, pages 22 - 24 * |
| 汪澜: "水泥混凝土—组成·性能·应用", 中国建材工业出版社 * |
| 王小平等: "荆州长江公路大桥主梁混凝土现场徐变监测方法探讨", 混凝土, no. 02, pages 92 - 94 * |
| 王怀庆;: "粘层强度车辙疲劳试验研究", 交通标准化, vol. 2005, no. 234, pages 334 - 336 * |
| 郑京杰;: "利用手持式落锤弯沉仪评价路基路面强度参数", 公路, no. 08, pages 17 - 21 * |
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