CN113834742B - 一种确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法，其对达到不同劈裂强度的聚氨酯混凝土试件进行不同轮胎接地压力的浸水车辙试验，对浸水车辙完成的试件及对照组车辙板试件测试间接拉伸疲劳寿命，以试验组车辙板的间接拉伸疲劳寿命与对照组车辙板的间接拉伸疲劳寿命的比值P不低于设定的阈值K时，对照组车辙板在最短养生时间所对应的劈裂强度Q作为开放交通强度。本申请通过浸水车辙试验模拟实际路面开放交通后的环境和受力状态，以间接拉伸疲劳寿命为力学评价指标，可以通过室内试验确定聚氨酯混凝土的合理可开放交通力学强度，为聚氨酯混凝土铺装层养生期限及开放交通时间提供参考，该方法操作简单，且重复性好。
Description
技术领域
本发明涉及交通土建工程领域，具体涉及一种确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法。
背景技术
近年来，聚氨酯作为一种新型的高分子合成材料，凭借其黏结力强、性能稳定、能耗低等优点，开始应用于道路工程领域。使用聚氨酯完全代替沥青制备的新型聚氨酯混凝土铺装材料克服了脆性路面材料收缩抗裂性差的问题，并且可以在常温下拌和与施工，有望实现铺装材料的节能减排和长寿命。
传统的热拌沥青混合料铺装层通常在自然降温至常温或表面温度低于50℃后即可开放交通，冷拌沥青混凝土和环氧沥青混凝土需要经历一定的养生期才能形成强度开放交通。虽然聚氨酯混凝土与环氧沥青混凝土同为热固性材料，但环氧沥青以环氧树脂为改性剂，固化反应为开环化学反应，聚氨酯混凝土由于聚氨酯胶结料自身的性质，其强度形成机理与环氧沥青混凝土完全不同。聚氨酯胶结料随着养生时间的增加发生一系列交联固化学反应，且反应过程受温度、湿度等因素的交互作用影响较大，再加上我国幅员辽阔，季节性温差也比较突出，这导致聚氨酯混凝土的开放交通强度难以确定，影响实际工程的使用。
申请号为200910031466.7的发明专利申请公开了一种用芯样强度推定结构混凝土强度的方法，其主要技术方案是在结构混凝土实体上钻取直径75mm的芯样，通过切割、磨平，然后用万能材料试验机进行抗压强度试验，得出芯样试件的混凝土抗压强度值，再利用修正系数公式推定出结构混凝土强度。该发明误差小、精度高，可应用于在建建设工程中的质量控制、已有建筑和灾后建筑的评估以及司法鉴定中。但是该发明申请只针对用芯样强度推定结构混凝土的强度，并没有给出如何确定混凝土开放交通强度的方法。
申请号为202010762311.7的发明专利申请公开了一种早期龄混凝土强度确定方法，包括以下步骤：S1、制作多个混凝土试件，将混凝土试件在自然条件和或标准条件下进行养护；S2、测量混凝土试件在不同时间点的强度；S3、获取早期龄混凝土在不同时间节点的成熟度；S4、根据不同时间节点的混凝土强度与不同时间节点的混凝土成熟度建立混凝土成熟度与混凝土强度的对应参数；S5、根据不同时间节点混凝土强度与混凝土成熟度的对应产生进行公式拟合，得到混凝土强度与混凝土成熟度的计算公式，本发明通过混凝土在不同的时间点或期龄测量混凝土的温度和混凝土的强度，通过混凝土时间、温度计算混凝土的成熟度，并根据成熟度、强度数据进行拟合得到准确的混凝土强度计算公式。但是该发明申请的早期龄混凝土强度确定方法并不适用于计算聚氨酯混凝土的强度，同时该发明申请也未提供确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法。
发明内容
为解决以上技术问题中的至少一个，本发明提供了一种确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法。
一种确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法，包括如下步骤：
步骤一：成型聚氨酯混凝土车辙板，并进行养生；
步骤二：将达到不同养生时间的车辙板取出，用取芯机取芯得芯样，测试所述芯样的劈裂强度；
步骤三：试验组车辙板进行不同轮胎接地压力的浸水车辙试验，对照组车辙板静置养生；
步骤四：对浸水车辙后的试验组车辙板进行抗滑性能测试；
步骤五：抗滑性能满足技术要求时，对试验组车辙板和对照组车辙板取芯得芯样，对所述芯样用间接拉伸疲劳试验测试间接拉伸疲劳寿命，当模量达到设定值M时停止所述间接拉伸疲劳试验，计算试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命与对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命的比值P，建立不同养生条件下的对照组车辙板的养生时间与所述比值P的曲线图，根据所述曲线图，以所述比值P不低于设定的阈值K作为标准确定试验组车辙板的养生时间所对应的劈裂强度Q是否可以作为开放交通强度。
优选的是，步骤一中，成型的所述聚氨酯混凝土车辙板为双层车辙板，其上下两层均为聚氨酯混凝土，所述聚氨酯混凝土车辙板的尺寸为长300mm、宽300mm、厚100mm。
上述任一方案优选的是，步骤一中，采用轮碾法成型所述聚氨酯混凝土车辙板，轮宽为300mm，压实线荷载为300N/cm。
上述任一方案优选的是，步骤一中，养生方式为标准恒温恒湿养生，养生温度范围为30℃～50℃，养生湿度范围为20％～70％。
上述任一方案优选的是，步骤一中，所述养生温度为30℃，所述养生湿度为20％。
上述任一方案优选的是，步骤一中，所述养生温度为40℃，所述养生湿度为45％。
上述任一方案优选的是，步骤一中，所述养生温度为50℃，所述养生湿度为70％。
上述任一方案优选的是，步骤三中，采用汉堡车辙仪设备进行所述浸水车辙试验。
上述任一方案优选的是，步骤三中，所述浸水车辙试验中，碾压时长为T，轮压随碾压天数呈周期性变化，即第一天轮压为0.3MPa、第二天轮压为0.8MPa、第三天轮压为0.3MPa、第四天轮压为0.8MPa，以此类推。
上述任一方案优选的是，步骤三中，所述浸水车辙试验采用水浴保温，温度设置为70℃。
上述任一方案优选的是，步骤三中，测试所述对照组车辙板的劈裂强度，确定所述对照组车辙板的劈裂强度在时间T后不再增长，进而确定所述浸水车辙试验中，碾压时长为T。
上述任一方案优选的是，步骤四中，采用摆式仪对浸水车辙试验后的试验组车辙板进行抗滑性能测试。
上述任一方案优选的是，步骤五中，所述试验组车辙板的抗滑性能不低于50BPN时，判定满足技术要求。
上述任一方案优选的是，步骤五中，采用取芯机对所述试验组车辙板和所述对照组车辙板进行取芯，芯样尺寸为Φ100mm×63.5mm。
上述任一方案优选的是，步骤五中，针对某一养生温度和湿度，建立对照组车辙板在该养生温度和湿度的养生时间与所述比值P的曲线图，并根据该养生温度和湿度下的曲线图，由所述阈值K反推对照组车辙板在该养生温度和湿度下的最短养生时间，进而测出对照组车辙板在所述最短养生时间的劈裂强度Q，以Q作为可开放交通强度。
上述任一方案优选的是，步骤五中，所述设定值M的取值为50％。
上述任一方案优选的是，步骤五中，所述阈值K的取值为90％。
上述任一方案优选的是，步骤五中，若所述抗滑性能不满足技术要求，延长养生时间，或更改混合料配合比，直至满足要求。
本发明的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法通过浸水车辙试验模拟实际路面开放交通后的环境和受力状态，以间接拉伸疲劳寿命为力学评价指标，可以通过室内试验确定聚氨酯混凝土的合理可开放交通力学强度，为聚氨酯混凝土铺装层养生期限及开放交通时间提供参考，该方法操作简单，且重复性好。
附图说明
图1为按照本发明的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法的一优选实施例的流程示意图。
图2为按照本发明的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法的另一实施例在养生温度为30℃、养生湿度为20％时建立的曲线图。
图3为按照本发明的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法的再一实施例在养生温度为40℃、养生湿度为45％时建立的曲线图。
图4为按照本发明的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法的第四实施例在养生温度为50℃、养生湿度为70％时建立的曲线图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作详细说明。
实施例1
聚氨酯混凝土有着优异的路用性能，由于聚氨酯胶结料的固化反应是一个缓慢的过程，因此聚氨酯混凝土需要一定的养生期才能达到最终强度。聚氨酯混凝土由于其最终力学强度较高，在养生期内达到一定强度后即可承受车辆荷载，再加上交通压力和施工的需要，实际工程都希望道路铺装层在施工完成后能尽早开放交通。本申请对达到不同力学强度的聚氨酯混凝土试件进行试验，以确定聚氨酯混凝土开放交通强度。
本申请技术方案的总体思路为对达到不同力学强度的聚氨酯混凝土试件进行浸水车辙试验，浸水车辙试验水浴温度设置为70℃，以模拟开放交通后高温和有雨水的环境，碾压时长为T，轮压随碾压天数呈周期性变化，即第一天轮压为0.3MPa、第二天轮压为0.8MPa、第三天轮压为0.3MPa、第四天轮压为0.8MPa，以此类推，以模拟开放交通后不同载荷的车辆通行时路面的受力情况。对浸水车辙完成的车辙板取芯得芯样后测试芯样的间接拉伸疲劳寿命，模量达到设定值M时试验停止，计算试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命与对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命的比值P，建立不同养生条件下的对照组车辙板的养生时间与P的曲线图，根据所述曲线图，以所述比值P不低于设定的阈值K作为标准确定试验组车辙板的养生时间所对应的劈裂强度Q是否可以作为开放交通强度。
如图1所示，一种确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法，包括如下步骤：
步骤一：成型聚氨酯混凝土车辙板，并进行养生；
步骤二：将达到不同养生时间的车辙板取出，用取芯机取芯的芯样，测试所述芯样的劈裂强度Q；
步骤三：试验组车辙板进行不同轮胎接地压力的浸水车辙试验，对照组车辙板静置养生；
步骤四：对浸水车辙后的试验组车辙板进行抗滑性能测试；
步骤五：抗滑性能满足技术要求时，对试验组车辙板和对照组车辙板取芯得芯样，对所述芯样进行间接拉伸疲劳试验，测试其间接拉伸疲劳寿命，模量达到设定值M时停止所述间接拉伸疲劳试验，计算试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命与对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命的比值P，建立不同养生条件下的对照组车辙板的养生时间与所述比值P的曲线图，根据所述曲线图，以所述比值P不低于设定的阈值K作为标准确定试验组车辙板的养生时间所对应的劈裂强度Q是否可以作为开放交通强度。
步骤一中，成型的所述聚氨酯混凝土车辙板为双层车辙板，其上下两层均为聚氨酯混凝土，所述聚氨酯混凝土车辙板的尺寸为长300mm、宽300mm、厚100mm。采用轮碾法成型所述聚氨酯混凝土车辙板，轮宽300mm，压实线荷载为300N/cm。养生方式为标准恒温恒湿养生，养生温度范围为30℃～50℃，养生湿度范围为20％～70％。
步骤三中，将步骤二中所述试验组车辙板进行所述浸水车辙试验。所述浸水车辙试验采用汉堡车辙仪设备进行。所述浸水车辙试验中，碾压时长为T，轮压随碾压天数呈周期性变化，即第一天轮压为0.3MPa、第二天轮压为0.8MPa、第三天轮压为0.3MPa、第四天轮压为0.8MPa，以此类推。所述浸水车辙试验采用水浴保温，温度设置为70℃。所述浸水车辙试验的碾压时长T按照如下方法确定：测试所述对照组车辙板的劈裂强度，确定所述对照组车辙板的劈裂强度在时间T后不再增长，进而确定所述浸水车辙试验中碾压时长为T。
步骤四中，采用摆式仪对浸水车辙试验后的试验组车辙板进行抗滑性能测试。
步骤五中，所述试验组车辙板的抗滑性能不低于50BPN时，判定满足技术要求，若所述抗滑性能不满足技术要求，延长养生时间，或更改混合料配合比，直至满足要求。采用取芯机对所述试验组车辙板和所述对照组车辙板进行取芯，芯样尺寸为Φ100mm×63.5mm。针对某一养生温度和湿度，建立对照组车辙板在该养生温度和湿度的养生时间与所述比值P的曲线图，并根据该养生温度和湿度下的曲线图，由所述阈值K反推对照组车辙板在该养生温度和湿度下的最短养生时间，进而测出对照组车辙板在所述最短养生时间的劈裂强度Q，以Q作为可开放交通强度。
为了更清楚的说明本申请的技术方案以及为了在本申请的所有实施例中以统一的标准确定开放交通强度，在本申请的所有实施例中，所述设定值M的取值依据《JTG E-20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程》设定为50％，所述阈值K的取值为90％。所述设定值M的取值以及所述阈值K的取值可以根据实际情况进行调整，如根据路面开放交通后是否允许较大载重的车辆通行的情况或者其他情况进行调整。
实施例2
在该实施例中，养生温度设置为30℃，养生湿度设置为20％。聚氨酯混凝土车辙板划分为试验组车辙板和对照组车辙板。
步骤一：采用轮碾法制作聚氨酯混凝土车辙板，轮宽300mm，压实线荷载为300N/cm。所述聚氨酯混凝土车辙板的尺寸为长300mm*宽300mm*厚100mm。将成型好的车辙板按照设置的温度和湿度进行恒温恒湿养生。
步骤二：聚氨酯混凝土车辙板分别养生24h、36h、48h、60h和72h后取出，用取芯机取芯，测试养生24h、36h、48h、60h和72h试件的劈裂强度分别为0.8MPa、1.4MPa、1.8MPa、2.3MPa和2.5MPa。
步骤三：分别将养生24h、36h、48h、60h和72h后的试验组车辙板进行浸水车辙试验。测试对照组车辙板的劈裂强度4d后不再增长，因此所述浸水车辙试验中的浸水车辙时间(碾压时长)T设置为4d。轮压随碾压天数呈周期性变化，即第一天轮压为0.3MPa、第二天轮压为0.8MPa、第三天轮压为0.3MPa、第四天轮压为0.8MPa，试验水浴温度设置为70℃，对照组车辙板静置养生。
步骤四：采用摆式仪分别对养生24h、36h、48h、60h和72h的浸水车辙后的试验组车辙板进行抗滑性能测试，抗滑性能测试采用的方法为JTG E60T 0964，本实施例中的抗滑性能测试结果如表1所示。通过表1可以看出，养生24h、36h、48h、60h和72h的试验组车辙板的抗滑性能分别为53BPN、52BPN、54BPN、55BPN和54BPN，均大于技术要求的50BPN，可以进行步骤五。
表1
步骤五：因为试验组车辙板的抗滑性能≥50BPN，因此采用取芯机对试验组和对照组车辙板进行取芯，芯样尺寸为Φ100mm×63.5mm，进行间接拉伸疲劳试验，模量达到50％时试验停止，以试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命不低于对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的90％为标准，确定试验组车辙板最短养生时间对应的劈裂强度Q，以此作为开放交通强度。本实施例中养生24h、36h、48h、60h和72h的间接拉伸疲劳试验结果分别如表2、表3、表4、表5和表6所示。
表2养生24h的间接拉伸疲劳试验结果
表3养生36h的间接拉伸疲劳试验结果
表4养生48h的间接拉伸疲劳试验结果
表5养生60h的间接拉伸疲劳试验结果
表6养生72h的间接拉伸疲劳试验结果
由表2可以看出，养生24h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为29.22万次、29.16万次和29.19万次，均值为29.19万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为44.4万次、44.8万次和44.9万次，均值为44.7万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的65.3％，小于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到0.8MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较大，不能将劈裂强度0.8MPa作为开放交通强度。
由表3可以看出，养生36h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为35.15万次、35.11万次和35.13万次，均值为35.13万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为44.4万次、44.8万次和44.9万次，均值为44.7万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的78.6％，小于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到1.4MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较大，不能将劈裂强度1.4MPa作为开放交通强度。
由表4可以看出，养生48h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为39.6万次、38.8万次和38.6万次，均值为39万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为45.1万次、45.5万次和46.1万次，均值为45.5万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的85.7％，小于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到1.8MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较大，不能将劈裂强度1.8MPa作为开放交通强度。
由表5可以看出，养生60h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为40.45万次、40.51万次和40.54万次，均值为40.50万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为44.4万次、44.8万次和44.9万次，均值为44.7万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的90.6％，大于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到2.3MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较小，可将劈裂强度2.3MPa作为开放交通强度。
由表6可以看出，养生72h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为42.08万次、42.13万次和42.09万次，均值为42.1万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为45.4万次、45.8万次和46.3万次，均值为45.8万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的91.9％，大于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到2.5MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较小，可将劈裂强度2.5MPa作为开放交通强度。
根据表2、表3、表4、表5和表6的间接拉伸疲劳试验结果，建立养生温度为30℃、养生湿度为20％的对照组车辙板的养生时间与P的曲线图如图2所示。根据图2所示的曲线图，当比值P的取值为预设的阈值K＝90％时，对照组车辙板的最短养生时间为60.5h，该养生时间对应的对照组车辙板的劈裂强度Q＝2.2MPa，并以2.2MPa作为可开放交通强度，以养生温度为30℃、养生湿度为20％的养生条件下养生60.5h作为可开放交通的时间指导。
实施例3
在该实施例中，养生温度设置为40℃，养生湿度设置为45％。聚氨酯混凝土车辙板划分为试验组车辙板和对照组车辙板。
步骤一：采用轮碾法制作聚氨酯混凝土车辙板，轮宽300mm，压实线荷载为300N/cm。所述聚氨酯混凝土车辙板的尺寸为：长300mm*宽300mm*厚100mm。将成型好的车辙板按照设置的温度和湿度进行恒温恒湿养生。
步骤二：聚氨酯混凝土车辙板分别养生24h、36h、48h、60h和72h后取出，用取芯机取芯，测试养生24h、36h、48h、60h和72h此时试件的劈裂强度分别为1.4MPa、1.8MPa、2.2MPa、2.4MPa和2.6MPa。
步骤三：分别将养生24h、36h、48h、60h和72h后的试验组车辙板进行浸水车辙试验。测试对照组车辙板的劈裂强度4d后不再增长，因此所述浸水车辙试验中的浸水车辙时间(碾压时长)T设置为4d。轮压随碾压天数呈周期性变化，即第一天轮压为0.3MPa、第二天轮压为0.8MPa、第三天轮压为0.3MPa、第四天轮压为0.8MPa，试验水浴温度设置为70℃，对照组车辙板静置养生。
步骤四：采用摆式仪分别对养生24h、36h、48h、60h和72h的浸水车辙后的试验组车辙板进行抗滑性能测试，抗滑性能测试采用的方法为JTG E60T 0964，本实施例中的抗滑性能测试结果如表7所示。通过表7可以看出，养生24h、36h、48h、60h和72h的试验组车辙板的抗滑性能分别为61BPN、61BPN、61BPN、62BPN和60BPN，均大于技术要求的50BPN，可以进行步骤五。
表7
步骤五：因为试验组车辙板的抗滑性能≥50BPN，因此采用取芯机对试验组和对照组车辙板进行取芯，芯样尺寸为Φ100mm×63.5mm，进行间接拉伸疲劳试验，模量达到50％时试验停止，以试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命不低于对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的90％为标准，确定试验组车辙板最短养生时间对应的劈裂强度Q，以此作为开放交通强度。本实施例中养生24h、36h、48h、60h和72h的间接拉伸疲劳试验结果分别如表8、表9、表10、表11和表12所示。
表8养生24h的间接拉伸疲劳实验结果
表9养生.36h的间接拉伸疲劳实验结果
表10养生48h的间接拉伸疲劳实验结果
表11养生60h的间接拉伸疲劳实验结果
表12养生72h的间接拉伸疲劳实验结果
由表8可以看出，养生24h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为33.1万次、33.5万次和34.1万次，均值为33.6万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为45.9万次、45.5万次和46.3万次，均值为45.9万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的73.1％，小于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到1.4MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较大，不能将劈裂强度1.4MPa作为开放交通强度。
由表9可以看出，养生36h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为38.2万次、38.4万次和37.7万次，均值为38.1万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为46.4万次46.5万次和46.3万次，均值为46.4万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的82.1％，小于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到1.8MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较大，不能将劈裂强度1.8MPa作为开放交通强度。
由表10可以看出，养生48h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为41.2万次、41.4万次和41.9万次，均值为41.5万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为45.9万次、45.5万次和46.3万次，均值为45.9万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的90.4％，大于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到2.2MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较小，可将劈裂强度2.2MPa作为开放交通强度。
由表11可以看出，养生60h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为42.1万次、42.4万次和42.7万次，均值为42.4万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为45.9万次、45.5万次和46.3万次，均值为45.9万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的92.3％，大于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到2.4MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较小，可将劈裂强度2.4MPa作为开放交通强度。
由表12可以看出，养生72h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为43.5万次、43.3万次和43.7万次，均值为43.5万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为46.8万次46.9万次和46.7万次，均值为46.8万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的92.9％，大于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到2.8MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较小，可将劈裂强度2.8MPa作为开放交通强度。
根据表8、表9、表10、表11和表12的间接拉伸疲劳实验结果，建立养生温度为40℃，养生湿度为45％的对照组车辙板的养生时间与P的曲线图如图3所示。根据图3所示的曲线图，当比值P的取值为预设的阈值K＝90％时，对照组车辙板的最短养生时间为51.85h，该养生时间对应的对照组车辙板的劈裂强度Q＝2.2MPa，以2.2MPa作为可开放交通强度，以养生温度为40℃，养生湿度为45％的养生条件下养生51.85h作为可开放交通的时间指导。
实施例4
在该实施例中，养生温度设置为50℃，养生湿度设置为70％。聚氨酯混凝土车辙板划分为试验组车辙板和对照组车辙板。
步骤一：采用轮碾法制作聚氨酯混凝土车辙板，轮宽300mm，压实线荷载为300N/cm。所述聚氨酯混凝土车辙板的尺寸为：长300mm*宽300mm*厚100mm。将成型好的车辙板按照设置的温度和湿度进行恒温恒湿养生。
步骤二：聚氨酯混凝土车辙板分别养生24h、30h、36h、42h和48h后取出，用取芯机取芯，测试养生24h、30h、36h、42h和48h的试件的劈裂强度分别为1.5MPa、1.8MPa、2.2MPa、2.3MPa和2.5MPa。
步骤三：分别将养生24h、30h、36h、42h和48h后的试验组车辙板进行浸水车辙试验。测试对照组车辙板的劈裂强度4d后不再增长，因此所述浸水车辙试验中的浸水车辙时间(碾压时长)T设置为4d。轮压随碾压天数呈周期性变化，即第一天轮压为0.3MPa、第二天轮压为0.8MPa、第三天轮压为0.3MPa、第四天轮压为0.8MPa，试验水浴温度设置为70℃，对照组车辙板静置养生。
步骤四：采用摆式仪分别对养生24h、30h、36h、42h和48h的浸水车辙后的试验组车辙板进行抗滑性能测试，抗滑性能测试采用的方法为JTG E60T 0964，本实施例中的抗滑性能测试结果如表13所示。通过表13可以看出，养生24h、30h、36h、42h和48h的试验组车辙板的抗滑性能分别为70BPN、70BPN、70BPN、69BPN和71BPN，均大于技术要求的50BPN，可以进行步骤五。
表13
步骤五：因为试验组车辙板的抗滑性能≥50BPN，因此采用取芯机对试验组和对照组车辙板进行取芯，芯样尺寸为Φ100mm×63.5mm，进行间接拉伸疲劳试验，模量达到50％时试验停止，以试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命不低于对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的90％为标准，确定试验组车辙板最短养生时间对应的劈裂强度Q，以此作为开放交通强度。本实施例中养生24h、30h、36h、42h和48h的间接拉伸疲劳试验结果分别如表14、表15、表16、表17和表18所示。
表14养生24h的间接拉伸疲劳试验结果
表15养生30h的间接拉伸疲劳试验结果
表16养生36h的间接拉伸疲劳试验结果
表17养生42h的间接拉伸疲劳试验结果
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表18养生48h的间接拉伸疲劳试验结果
由表14可以看出，养生24h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为36.1万次、35.9万次和36.3万次，均值为36.1万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为46.4万次、46.1万次和45.8万次，均值为46.1万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的78.2％，小于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到1.5MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较大，不能将劈裂强度1.5MPa作为开放交通强度。
由表15可以看出，养生30h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为40.5万次、40.5万次和41.1万次，均值为40.7万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为46.4万次、46.1万次和45.8万次，均值为46.1万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的88.2％，小于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到1.8MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较大，不能将劈裂强度1.8MPa作为开放交通强度。
由表16可以看出，养生36h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为41.8万次、42.1万次和42.1万次，均值为42.0万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为46.4万次、46.1万次和45.8万次，均值为46.1万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的91.1％，大于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到2.2MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较小，可将劈裂强度2.2MPa作为开放交通强度。
由表17可以看出，养生42h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为42.5万次、42.4万次和42.9万次，均值为42.6万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为46.4万次、46.1万次和46.8万次，均值为46.4万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的91.9％，大于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到2.3MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较小，可以将劈裂强度2.3MPa作为开放交通强度。
由表18可以看出，养生48h后，试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为43.5万次、43.4万次和42.7万次，均值为43.2万次；对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命分别为46.9万次、46.7万次和46.8万次，均值为46.8万次，试验组芯样的间接拉伸疲劳寿命为对照组芯样间接拉伸疲劳寿命的92.3％，大于设定的阈值K＝90％，因此聚氨酯混凝土在其劈裂强度达到2.5MPa时开放交通对其后期强度的增长影响较小，可以将劈裂强度2.5MPa作为开放交通强度。
根据表14、表15、表16、表17和表18的间接拉伸疲劳实验结果，建立养生温度为50℃，养生湿度为70％的对照组车辙板的养生时间与P的曲线图如图4所示。根据图4所示的曲线图，当比值P的取值为预设的阈值K＝90％时，对照组车辙板的最短养生时间为35.17h，该养生时间对应的对照组车辙板的劈裂强度Q＝2.1MPa，以2.1MPa作为可开放交通强度，以养生温度为50℃，养生湿度为70％的养生条件下养生35.17h作为可开放交通的时间指导。
需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应该理解：其可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法，包括步骤一：成型聚氨酯混凝土车辙板，并进行养生；其特征在于：还包括以下步骤：
步骤二：将达到不同养生时间的车辙板取出，用取芯机取芯得芯样，测试所述芯样的劈裂强度；
步骤三：试验组车辙板进行不同轮胎接地压力的浸水车辙试验，对照组车辙板静置养生；
步骤四：对浸水车辙后的试验组车辙板进行抗滑性能测试；
步骤五：抗滑性能满足技术要求时，对试验组车辙板和对照组车辙板取芯得芯样，对所述芯样进行间接拉伸疲劳试验测试所述芯样的间接拉伸疲劳寿命，模量达到设定值M时停止所述间接拉伸疲劳试验，计算试验组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命与对照组车辙板芯样的间接拉伸疲劳寿命的比值P，建立不同养生条件下的对照组车辙板的养生时间与P的曲线图，根据所述曲线图，以所述比值P不低于设定的阈值K作为标准确定试验组车辙板的养生时间所对应的劈裂强度Q是否可以作为开放交通强度。
2.如权利要求1所述的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法，其特征在于：步骤一中，成型的所述聚氨酯混凝土车辙板为双层车辙板，其上下两层均为聚氨酯混凝土，所述聚氨酯混凝土车辙板的尺寸为长300mm、宽300mm、厚100mm。
3.如权利要求1所述的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法，其特征在于：步骤一中，养生方式为标准恒温恒湿养生，养生温度范围为30℃～50℃，养生湿度范围为20％～70％。
4.如权利要求1所述的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法，其特征在于：步骤三中，将所述试验组车辙板进行浸水车辙试验，采用汉堡车辙仪进行所述浸水车辙试验。
5.如权利要求1所述的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法，其特征在于：步骤三中，所述浸水车辙试验中，碾压时长为T，轮压随碾压天数呈周期性变化，即第一天轮压为0.3MPa、第二天轮压为0.8MPa、第三天轮压为0.3MPa、第四天轮压为0.8MPa，以此类推；所述浸水车辙试验采用水浴保温，温度设置为70℃。
6.如权利要求5所述的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法，其特征在于：步骤三中，测试所述对照组车辙板的劈裂强度，确定所述对照组车辙板的劈裂强度在时间T后不再增长，进而确定所述浸水车辙试验中碾压时长为T。
7.如权利要求1所述的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法，其特征在于：步骤四中，采用摆式仪对浸水车辙试验后的试验组车辙板进行抗滑性能测试。
8.如权利要求1所述的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法，其特征在于：步骤五中，所述试验组车辙板的抗滑性能不低于50BPN时，判定满足技术要求。
9.如权利要求3所述的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法，其特征在于：步骤五中，针对某一养生温度和湿度，建立对照组车辙板在该养生温度和湿度的养生时间与所述比值P的曲线图，并根据该养生温度和湿度下的曲线图，由所述阈值K反推对照组车辙板在该养生温度和湿度下的最短养生时间，进而测出对照组车辙板在所述最短养生时间的劈裂强度Q，以Q作为可开放交通强度。
10.如权利要求9所述的确定聚氨酯混凝土开放交通强度的方法，其特征在于：步骤五中，所述设定值M的取值为50％，所述阈值K的取值为90％。
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