基于路面芯样的沥青混合料结构类型的评价方法

日期:2019-03-02 15:11:36

专利名称:基于路面芯样的沥青混合料结构类型的评价方法
技术领域
本发明涉及浙青混合料性能的检测技术,具体涉及基于路面芯样的浙青混合料结构类型的评价方法。
背景技术
浙青混合料的结构类型分为骨架型和悬浮型。其中骨架型浙青混合料包括浙青马蹄脂碎石混合料SMA、排水式浙青稳定碎石混合料ATPB、大孔隙开级配排水式浙青磨耗层OGFC等。结构类型对混合料的性能影响显著。现行《公路浙青路面施工技术规范》(JTG F40-2004) “表5. 3. 3-3 SMA混合料马歇尔试验配合比设计技术要求”中要求粗集料骨架空隙率VCAmix不大于VCA·,也即对混合料的结构类型提出了要求。但是,该规范“表11. 5. 1-1公路热拌浙青混合料路面交工检查与验收质量标准”中无上述对粗集料骨架空隙率VCAmix的技术要求,也即无对混合料结构类型的验收标准。因此,该验收标准不能反映路面摊铺、碾压等工序导致的混合料的变异性, 也不能反映施工后的浙青路面与设计技术要求的符合性,难以对浙青路面施工质量进行全面的评价。

发明内容
本发明提供一种基于路面芯样的浙青混合料结构类型的评价方法,以评价施工后浙青混合料结构类型。本发明的目的通过以下技术方案得以实现 (1)钻取浙青路面芯样,测定芯样高度
采用现行《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008)T0901的方法,浙青路面施工 3天后,用钻孔机钻取浙青路面浙青混合料结构层的芯样,芯样直径为20cm,钻孔深度应超过该层混合料厚度lcm,并用切割机将芯样沿不同结构层的结合面锯开,将芯样晾干至恒重后,测定芯样高度Hmix。(2)燃烧芯样,获得粒径在4. 75mm以上的粗集料
将芯样放置于110°c 150°C的烘箱中加热2小时 3小时成松散状芯样,再将松散状芯样放入浙青混合料专用燃烧炉中,燃烧温度为450° C 550° C,燃烧至连续2分钟芯样质量每分钟损失率小于0. 01%时,停止燃烧;待芯样冷却后,筛除粒径小于4. 75mm的矿料和燃烧残留物;取剩余粒径在4. 75mm以上的粗集料,用于成型试样。(3)干捣实法成型试样,并测定试样高度
将第(2)步筛余的粒径在4. 75mm以上的粗集料一次性装入内径为20cm的容量筒中; 用直径为16mm、长为600mm、一端为圆头的钢棒由容量筒的边缘至中部均勻捣实75次;整平试样表面的集料后,测定干捣实成型的试样高度HDKC。(4)评价浙青混合料的结构类型
《公路浙青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)要求浙青马蹄脂碎石混合料SMA的粗集料骨架空隙率VCAmix小于等于捣实状态下的粗集料松装间隙率VCA·,即应满足式(1)的要求
VCA ^ VCAdec(1)
式(1)被公认为骨架型与悬浮型混合料结构的根本区别,在式(1)两边同时加上粗集料体积V。,变为式(2):
VCAfflix+ Vc ^ VCAdec+ Vc(2)
而 VCAmix+Vc=Vmix ;VCAdec+ Vc= Vdeco其中,Vmix为混合料的体积 ’Vdrc为干捣实法成型试样的体积。由式(2)得Vmix彡 VDKC。由于试样与芯样的直径相同,因此,式(1)变为Hmix彡Hdeco当路面芯样高度Hmix小于等于干捣实法成型试样的高度Hmffi时,混合料属于骨架型结构;当路面芯样高度Hmix大于干捣实法成型试样的高度Hdk时,混合料属于悬浮型结构。与现有技术相比,本发明具有以下优点
(1)本发明针对施工后的浙青路面进行评价,能够反映路面施工过程的变异性,弥补了现有规范的不足,便于对浙青路面的施工质量与设计要求的符合性进行检验;
(2)本发明通过钻取浙青路面芯样,来评价施工后浙青混合料的结构类型与设计要求的符合性,评价手段简单,容易实现,对路面损坏程度小;
(3)本发明的干捣实法的粗集料成型试样与路面芯样直径相同,通过比较试样与芯样的高度,评价施工后的浙青混合料的结构类型。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不限于此。实例1 AC-20C浙青混合料结构类型的检测与评价
某高速公路浙青路面为3层式结构,其中,中面层为AC-20C型浙青混合料,施工3天后,按照以下步骤检验混合料的结构类型 (1)钻取浙青路面芯样,测定芯样高度
采用现行《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008)T0901的方法,用钻孔机钻取浙青路面的中面层的芯样,芯样直径为20cm,钻孔深度超过该层混合料厚度2cm,并用切割机将芯样沿下面层的结合面锯开,将芯样晾干至恒重后,测定芯样高度Hmix为6. 12cm。(2)燃烧芯样,获得粒径在4. 75mm以上的粗集料
将芯样放置110°c烘箱中加热3小时,至松散状态;再将松散的芯样放入浙青混合料专用燃烧炉中,将燃烧温度设定在450° C,燃烧至连续2分钟芯样质量每分钟损失率为 0. 0081%时(小于0. 01%),停止燃烧。待芯样冷却后,筛除粒径在4. 75mm以下的矿料和燃烧残留物,剩余粒径在4. 75mm 以上的粗集料,用于成型试样。(3)用干捣实法成型试样,测定试样高度
将第(2)步粒径在4. 75mm以上的粗集料一次性装入内径为20cm的容量筒中;用直径为16 mm、长为600 mm、一端为圆头的钢棒,由边至中均勻捣实75次。整平试样表面的集料后,用游标卡尺测定干捣实成型的试样高度H·为5. 25cm。(4)评价浙青混合料的结构类型
由于路面芯样高度Hmix大于干捣实法成型试样的高度H·,该浙青混合料属于悬浮型结构。实例2 SMA-16浙青混合料结构类型的检测与评价
某高速公路浙青路面为3层式结构,其中,上面层为SMA-16型浙青混合料,施工3天后,按照以下步骤检验混合料的结构类型 (1)钻取路面芯样,测定芯样高度
采用现行《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008)T0901的方法,用钻孔机钻取浙青路面的上面层的芯样,芯样直径为20cm,钻孔深度超过该层混合料厚度1cm,并用切割机将芯样沿中面层的结合面锯开。将芯样晾干至恒重后,测定芯样高度Hmix为5. 06cm。(2)燃烧芯样,获得粒径在4. 75mm以上的粗集料
将芯样放置150°C烘箱中加热2小时,至松散状态。再将松散的芯样放入浙青混合料专用燃烧炉中,将燃烧温度设定在阳0° C,燃烧至连续2分钟芯样质量每分钟损失率为 0. 0092%时(小于0. 01%),停止燃烧。待芯样冷却后,筛除粒径在4. 75mm以下的矿料和燃烧残留物,剩余粒径在4. 75mm 以上的粗集料,用于成型试样。(3)用干捣实法成型试样,测定试样高度
将第(2)步粒径在4. 75mm以上的粗集料一次性装入内径为20cm的容量筒中;用直径为16 mm、长600 mm、一端为圆头的钢棒,由边至中均勻捣实75次,整平试样表面的集料后, 用游标卡尺测定干捣实法成型试样的高度H·为5. 13cm。(4)评价浙青混合料的结构类型
由于路面芯样高度Hmix小于干捣实法成型试样的高度H·,该浙青混合料属于骨架型结构。
权利要求
1.基于路面芯样的浙青混合料结构类型的评价方法,其特征在于,具体步骤如下(1)浙青路面芯样高度的测定;(2)燃烧路面芯样,获得粗集料;(3)干捣实法成型试样及试样高度的测定将步骤(2)所得粗集料一次性装入内径为 20cm的容量筒中;用直径为16mm、长为600mm、一端为圆头的钢棒由容量筒的边缘至中部均勻捣实75次;整平试样表面的集料后,测定试样高度;(4)浙青混合料结构类型的评价比较路面芯样高度与试样高度,得到浙青料结构类型当路面芯样高度小于等于试样高度时,浙青料属于骨架型结构;当路面芯样高度大于试样高度时,浙青料属于悬浮型结构。
2.根据权利要求1所述的基于路面芯样的浙青混合料结构类型的评价方法,其特征在于,所述步骤(1)具体过程为浙青路面施工3天后,用钻孔机钻取浙青路面浙青混合料结构层的芯样,芯样直径为20cm,钻孔深度应超过该层混合料厚度1cm,并用切割机将芯样沿不同结构层的结合面锯开,将芯样晾干至恒重后,测定芯样高度礼…
3.根据权利要求2所述的基于路面芯样的浙青混合料结构类型的评价方法,其特征在于,所述步骤(2)具体过程为将芯样放置于110°C 150°C的烘箱中加热2小时 3小时成松散状芯样,再将松散状芯样放入浙青混合料专用燃烧炉中,燃烧温度为450° C 550° C,燃烧至连续2分钟芯样质量每分钟损失率小于0. 01%时,停止燃烧;待芯样冷却后,筛除粒径小于4. 75mm以下的矿料和燃烧残留物;取剩余粒径在4. 75mm以上的粗集料, 用于成型试样。
全文摘要
本发明的基于路面芯样的沥青混合料结构类型的评价方法,具体步骤为沥青路面芯样高度的测定;燃烧路面芯样,获得粗集料;干捣实法成型试样及试样高度的测定将粗集料用干捣实法成型试样,试样直径与路面芯样的直径相同;沥青混合料结构类型的评价当路面芯样高度小于等于试样高度时,沥青混合料为骨架型结构;当路面芯样高度大于试样高度时,沥青混合料为悬浮型结构。本发明在路面施工完成后,通过钻芯取样评价沥青混合料的结构类型,弥补了现有规范的不足,便于对沥青路面的施工质量与设计的符合性进行检验,有利于控制路面施工质量,延长路面使用寿命。
文档编号G01N33/38GK102305849SQ20111014642
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月2日 优先权日2011年6月2日
发明者葛折圣 申请人:华南理工大学


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