一种沥青表处路面碎石散失率的测试方法及其测试装置

申请号 CN202210621421.0 申请日 2022-06-02 公开(公告)号 CN115287983B 公开(公告)日 2024-04-26
申请人 中交一公局集团有限公司; 中交一公局集团有限公司海外分公司; 发明人 周艳东;
摘要 本 发明 属于 沥青 表处路面 质量 测试领域,尤其涉及一种沥青表处路面碎石散失率的测试方法及其测试装置,其中沥青表处路面碎石散失率的测试方法包括:在第一层表面制作限定面积的第二层以作为取样层,在所述取样层上进行标准砂消耗量测试,得到标准砂消耗量m0;在所述取样层之外的所述第一层表面施工第二层,并在限速开放交通期前后在所述第二层上进行标准砂消耗量测试,得到标准砂消耗量m1、m2;比较标准砂消耗量m0、m1和/或标准砂消耗量m0、m2得到沥青表处路面碎石散失率。上述沥青表处路面碎石散失率测试方法,不仅避免了采用人工方法剥离碎石材料以评价表处路面碎石存留率产生的误差,提高测量的准确性、标准性,同时测试方法简便,便于操作。
权利要求

1.一种沥青表处路面碎石散失率测试方法,其特征在于,所述沥青表处路面至少包括第一层和位于所述第一层表面的第二层,所述第二层为碾压粘附有碎石的沥青层;所述测试方法包括以下步骤:
在第一层表面制作限定面积的第二层以作为取样层,在所述取样层上进行标准砂消耗量测试,得到标准砂消耗量m0;
在所述取样层之外的所述第一层表面施工第二层,并在限速开放交通期前后在所述第二层上进行标准砂消耗量测试,得到标准砂消耗量m1、m2;
根据标准砂消耗量m0、m1、m2计算得到沥青表处路面碎石散失率;
所述标准砂消耗量测试包括以下步骤:
以待测表面为底面围设一个与第二层等高的测量区域,向所述测量区域中填充满标准砂并计算标准砂的填充量,所述标准砂的填充量即为该第二层表面的标准砂消耗量;
所述以待测表面为底面围设一个与第二层等高的测量区域包括:
在待测表面上放置一与所述第二层等高的测量环;
封闭所述测量环与所述待测表面之间的空隙;
所述向所述测量区域中填充满标准砂并计算标准砂的填充量包括:
称量预设质量的标准砂;
将标准砂填充至所述测量区域直至所述标准砂的上表面与所述测量环的上表面平齐;
称量剩余标准砂的质量,并计算得到标准砂填充量;
所述根据标准砂消耗量m0、m1、m2计算得到沥青表处路面碎石散失率包括:
所述第二层铺设时的碎石散失率V1=(m1‑m0)/m0;
限速开放交通期之后,所述第二层相对于所述取样层的碎石散失率V2=(m2‑m0)/m0。
2.一种沥青表处路面碎石散失率测试装置,其特征在于,用于权利要求1所述的沥青表处路面碎石散失率测试方法,包括:
测量环,所述测量环具有贯通腔;
测量平台,所述测量平台为设有中心孔的板状结构,所述测量平台套设于所述测量环的一端;
所述测量环与所述测量平台的总高度与所述第二层的高度相同。
3.根据权利要求2所述的沥青表处路面碎石散失率测试装置,其特征在于,所述测量环包括相互套接的定位环和调节环,所述定位环与所述测量平台固定连接,所述调节环与所述测量平台可调节连接。
4.根据权利要求3所述的沥青表处路面碎石散失率测试装置,其特征在于,还包括多个调节器,多个所述调节器沿所述测量环的周向布设;所述调节器包括螺纹杆和调节螺母,所述螺纹杆的下端与所述调节环连接,上端穿装于所述测量平台上,所述调节螺母于所述测量平台上方套装于所述螺纹杆上。
5.根据权利要求3所述的沥青表处路面碎石散失率测试装置,其特征在于,所述调节环为圆形环或多边形环。
6.根据权利要求2所述的沥青表处路面碎石散失率测试装置,其特征在于,所述测量平台套设于所述测量环的端部外周,且所述测量平台的顶面与所述测量环的顶面平齐;或所述测量环的端面连接于所述测量平台中心孔外周的表面上。

说明书全文

一种沥青表处路面碎石散失率的测试方法及其测试装置

技术领域

[0001] 本发明属于沥青表处路面质量测试领域,尤其涉及一种沥青表处路面碎石散失率的测试方法及其测试装置。

背景技术

[0002] 沥青碎石表处路面是一种路面结构形式,其包括一层或多层含碎石的沥青层结构,沥青碎石表处路面采用层铺法施工,且因施工简便、造价较低,在非洲多数国家普遍应用。以双层沥青碎石表处路面为例,其施工步骤如下:先撒布第一层沥青,随即撒布第一层碎石,经碾压养护后,继续撒布第二层沥青、第二层碎石,经碾压养护后,开放交通,形成沥青碎石表面处路面。基于上述施工方式,使得该类型路面容易出现以下施工质量问题:碎石与沥青的粘附需要一定时间的碾压才逐渐粘结牢固,因此在通车碾压养护期间容易散失碎石,碎石散失后,沥青碎石表处路面容易出现泛油。
[0003] 沥青表处路面碎石的散失显著影响沥青路面的使用寿命和服务平,对于双层沥青碎石表处路面而言,碎石散失率是影响路面服役期限的关键因素。在现有的沥青碎石表处路面碎石散失的测量方法中,部分工程师通过对成型的沥青表处的碎石材料采用人工方法剥离以评价表处路面碎石的存留率。该方法采集的碎石量存在一定误差,影响测试结果的准确性,测量效果欠佳。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种沥青表处路面碎石散失率测试方法,该测试方法可量化,测量效果准确。
[0005] 为了实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
[0006] 一种沥青表处路面碎石散失率测试方法,所述沥青表处路面包括第一层和位于所述第一层表面的第二层,所述第一层和所述第二层均通过碾压粘附有碎石;所述测试方法包括以下步骤:
[0007] 在第一层表面制作限定面积的第二层以作为取样层,在所述取样层上进行标准砂消耗量测试,得到标准砂消耗量m0;
[0008] 在所述取样层之外的所述第一层表面施工第二层,并在限速开放交通期前后在所述第二层上进行标准砂消耗量测试,得到标准砂消耗量m1、m2;
[0009] 比较标准砂消耗量m0、m1和/或标准砂消耗量m0、m2得到沥青表处路面碎石散失率。
[0010] 如上所述沥青表处路面碎石散失率测试方法,进一步优选为,所述标准砂消耗量测试包括以下步骤:
[0011] 以待测表面为底面围设一个与第二层等高的测量区域,向所
[0012] 述测量区域中填充满标准砂并计算标准砂的填充量,所述标准砂的填充量即为该第二层表面的标准砂消耗量。
[0013] 如上所述沥青表处路面碎石散失率测试方法,进一步优选为,所述以待测表面为底面围设一个与第二层等高的测量区域包括:
[0014] 在待测表面上放置一与所述第二层等高的测量环;
[0015] 封闭所述测量环与所述待测表面之间的空隙。
[0016] 如上所述沥青表处路面碎石散失率测试方法,进一步优选为,所述向测量区域中填充满标准砂并计算标准砂的填充量包括:
[0017] 称量预设质量的标准砂;
[0018] 将标准砂填充至所述测量区域直至所述标准砂的上表面与所述测量环的上表面平齐;
[0019] 称量剩余标准砂的质量,并计算得到标准砂消耗量。
[0020] 如上所述沥青表处路面碎石散失率测试方法,进一步优选为,所述根据标准砂消耗量m0、m1、m2计算得到沥青表处路面碎石散失率包括:
[0021] 所述第二层铺设时的碎石散失率V1=(m1‑m0)/m0;
[0022] 限速开放交通期之后,所述第二层相对于所述取样层的碎石散失率V2=(m2‑m0)/m0。
[0023] 本发明又一方面还提供了一种沥青表处路面碎石散失率测试装置,用于如上所述的沥青表处路面碎石散失率测试方法,包括:
[0024] 测量环,所述测量环具有贯通腔;
[0025] 测量平台,所述测量平台为设有中心孔的板状结构,所述测量平台套设于所述测量环的一端;
[0026] 所述测量环与所述测量平台的总高度与所述第二层的高度相同。
[0027] 如上所述的沥青表处路面碎石散失率测试装置,进一步优选为,所述测量环包括相互套接的定位环和调节环,所述定位环与所述测量平台固定连接,所述调节环与所述测量平台可调节连接。
[0028] 如上所述的沥青表处路面碎石散失率测试装置,进一步优选为,还包括多个调节器,多个所述调节器沿所述测量环的周向布设;所述调节器包括螺纹杆和调节螺母,所述螺纹杆的下端与所述调节环连接,上端穿装于所述测量平台上,所述调节螺母于所述测量平台上方套装于所述螺纹杆上。
[0029] 如上所述的沥青表处路面碎石散失率测试装置,进一步优选为,所述调节环为圆形环或多边形环。
[0030] 如上所述的沥青表处路面碎石散失率测试装置,进一步优选为,所述测量平台套设于所述测量环的端部外周,且所述测量平台的顶面与所述测量环的顶面平齐;或
[0031] 所述测量环的端面连接于所述测量平台中心孔外周的表面上。
[0032] 本发明与现有技术相比具有以下的有益效果:
[0033] 通过对制作限定面积的第二层以作为取样层以及对限速开放交通期前后第二层上进行标准砂消耗量的测试,根据得到的标准砂消耗量计算得到沥青表处路面碎石散失率,避免了采用人工方法剥离碎石材料以评价表处路面碎石存留率时产生的误差,提高了测量的准确性、标准性。附图说明
[0034] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035] 图1为本发明中测量换示意图,包括定位环、测量平台、调节器结构示意图;
[0036] 图2为本发明中调节环示意图。
[0037] 图3为本发明中沥青表处路面示意图。
[0038] 附图标记说明:
[0039] 1‑定位环,2‑测量平台,3‑调节器,4‑调节环,5‑第一层,6‑第二层,7‑碎石。

具体实施方式

[0040] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,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。
[0041] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0042] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解所述术语在本发明中的具体含义。
[0043] 如图1‑3所示,本发明的一个具体实施方式提供的沥青表处路面碎石散失率测试方法,其中沥青表处路面至少包括第一层5和位于第一层5表面的第二层6,第二层6为碾压粘附有碎石7的沥青层;该方法主要包括以下步骤:
[0044] 在第一层5表面制作3m2的第二层6以作为取样层,在取样层上进行标准砂消耗量测试,得到标准砂消耗量m0;
[0045] 在取样层之外的第一层5表面施工第二层6,并在限速开放交通期前后在第二层6上进行标准砂消耗量测试,得到标准砂消耗量m1、m2;
[0046] 比较标准砂消耗量m0、m1和/或m0、m2得到沥青表处路面碎石散失率。
[0047] 沥青表面处路面,是一种沥青路面铺装结构,在非洲地区大量应用,按浇洒沥青和撒布碎石遍数的不同,分为单层式、双层式和三层式,使用最多的是双层式。沥青表面处路面采用层铺法施工,以双层式沥青表面处路面为例,首先对透层油表面(地面基层)进行清理,随即浇洒第一层沥青粘层油,再撒布第一层碎石,经过碾压养护后,继续浇洒第二层沥青粘层油,再撒布第二层碎石,经碾压养护后,先限速通行,后正式开放交通,形成沥青碎石表面处路面。沥青表处是沥青表面处路面的薄层面层,通常厚度不大于3cm,沥青表处路面碎石散失率即为沥青表面处路面的薄层面层的碎石散失率。
[0048] 在本发明的一个具体实施方式中,第一层5可以为基底层,也可以为与第二层6结构相同的沥青层,当其为沥青层时,其可以为一层,也可以为多层;第二层6直接在第一层的表面施工,因此第二层的下表面与第一层5的上表面相贴合。
[0049] 上述方法中,首先在施工完成的第一层表面选定区域并进行第二层的施工打样,得到具有限定面积的第二层以作为取样层,之后在取样层上进行标准砂消耗量测试,得到取样层上的标准砂消耗量m0。其次进行第二层的层铺施工,得到具有第一层和第二层的完整沥青碎石表处路面,施工过程中,在第二层碎石撒布后,对表面缺少碎石的局部表面以及碎石重叠的局部表面进行均匀性处理,使碎石分布均匀,再采用轮胎压路机碾压,使碎石逐渐与沥青粘附稳定;在完成上述施工且未进行限速通车之前,在第二层上表面进行一次标准砂消耗量测试,得到标准砂消耗量m1。之后在路面设置限制交通车辆通过速度颠簸带,限速开放交通一段时间,并在限速开放交通期过后,在第二层上表面再进行一次标准砂消耗量测试,得到标准砂消耗量m2,进行标准砂消耗量测试之前,在限速开放交通之前测试标准砂消耗量地点的相邻位置选择测试位置,并对测试位置的表面进行处理,清理掉浮在表面未粘附的碎石,再开始测试标准砂消耗量。
[0050] 通过m0、m1、m2计算得到限速开放交通期前后的沥青表处路面碎石散失率,形成对比,用以评定沥青表处路面质量。当然,为了保证m0、m1、m2的准确性,可通过多次标准砂消耗量测试并通过测试的平均值得到标准砂消耗量m0、标准砂消耗量m1、标准砂消耗量m2。
[0051] 根据得到的标准砂消耗量计算得到沥青表处路面碎石散失率,避免了采用人工方法剥离碎石材料以评价表处路面碎石存留率时产生的误差,提高了测量的准确性、标准性。
[0052] 在本发明的一个具体实施方式中,标准砂消耗量测试包括以下步骤:
[0053] 以待测表面为底面围设一个与第二层6等高的测量区域,向测量区域中填充满标准砂并计算标准砂的填充量,标准砂的填充量即为该第二层6表面的标准砂消耗量。
[0054] 在对待测表面的测量区域填充满标准砂之前,先对表面进行处理,清理掉沥青表处路面未粘附的碎石7,即沥青表处路面散失掉的碎石7,再开始测试标准砂消耗量。
[0055] 在本发明的一个具体实施方式中,向测量区域中填充满标准砂并计算标准砂的填充量包括:
[0056] 称量预设质量的标准砂;
[0057] 将标准砂填充至测量区域直至标准砂的上表面与测量环的上表面平齐;
[0058] 称量剩余标准砂的质量,并计算得到标准砂填充量。
[0059] 将标准砂填充至测量区域直至标准砂的上表面与测量环的上表面平齐,以此做为标准砂的填充量,即标准砂的消耗量m0、m1、m2具有共同的填充基准,测量结果准确,误差小。
[0060] 在本发明的一个具体实施方式中,根据标准砂消耗量m0、m1、m2计算得到沥青表处路面碎石散失率包括:
[0061] 第二层铺设时的碎石散失率V1=(m1‑m0)/m0;
[0062] 限速开放交通期之后,第二层相对于取样层的碎石散失率V2=(m2‑m0)/m0。
[0063] m1与m0的差值为限速开放交通期前第二层6标准砂损失的碎石质量,其与m0的比值以评定限速开放交通期前沥青表处路面碎石散失率。m2与m0的差值为限速开放交通期后第二层6标准砂损失的碎石质量,其与m0的比值以评定限速开放交通期后沥青表处路面碎石散失率。通过对比限速开放交通期前后的沥青表处路面碎石散失率,评定沥青表处路面质量。可根据碎石散失率V1定义满足要求的散失率的数据,之后通过碎石散失率V2与碎石散失率V1的差值,判定限速开放期路面碎石散失状况,当差值超过技术规范容许值后,可以判断此时表处路面不满足要求。
[0064] 本发明又一方面还提供了一种沥青表处路面碎石散失率测试装置,用于上述的沥青表处路面碎石散失率测试方法,包括:
[0065] 测量环,测量环具有贯通腔;
[0066] 测量平台2,测量平台2为设有中心孔的板状结构,测量平台套设于测量环的一端;
[0067] 测量环与测量平台2的总高度与第二层的高度相同。
[0068] 测量环具有贯通腔用以承接向其中填充的标准砂,测量平台2用以收集测量环填满后剩余的标准砂,避免标准砂洒落至第二层表面后再收集时造成的误差。
[0069] 在本发明的一个具体实施方式中,测量环包括相互套接的定位环1和调节环4,定位环1与测量平台2固定连接,调节环4与测量平台2可调节连接。
[0070] 定位环1将测量环固定在待测区域内,调节环4与测量平台2可调节连接,可调节测量环总高度与第二层表面高度一致。
[0071] 在本发明的一个具体实施方式中,还包括多个调节器3,调节器3沿测量环的周向布设;调节器包括螺纹杆和调节螺母,螺纹杆的下端与调节环4连接,上端穿装于测量平台2上,调节螺母于测量平台2上方套装于螺纹杆上。
[0072] 调节环4与测量平台2通过调节器3可调节连接,通过调节器3的螺纹杆与调节螺母升高或降低调节器的高度,从而实现调节测量环总高度与第二层表面高度一致。
[0073] 在本发明的一个具体实施方式中,调节环3为圆形环或多边形环。
[0074] 在本发明的一个具体实施方式中,测量平台2套设于测量环的端部外周,且测量平台2的顶面与测量环的顶面平齐。
[0075] 在本发明的一个具体实施方式中,测量环的端面连接于测量平台中心孔外周的表面上。
[0076] 第二层6取样层的限定面积可为1m2、2m2、3m2,调节环4为圆形或方形等多边形,本2
实施例中选用限面积为3m、以圆形环为例说明上述测试装置的使用方法:
[0077] 定位环1采用板切割制成,内直径为40cm,外直径40.2cm,高度5mm;定位环1上部,设测量平台2,测量平台2外直径50cm,测量平台2与定位环1壁厚为1mm;在定位环内径外侧,紧贴内径壁,设置3个调节器3,高度调节范围5‑15mm。调节环4,上下开口,高度6mm,壁厚0.5mm,外径39.5cm,并与调节器连接。
[0078] 以待测表面为底面围设一个测量区域,在该区域放置测量环以及调节环4,调整测量环的定位环1、调节器3以及调节器4的组合高度并使组合高度与第二层等高,检查定位环1周边底部情况,用腻子封闭调节环4与第二层表面之间的空隙,避免漏沙。
[0079] 称取标准砂1000g,用量杯撒布在测量环内,量杯为200ml,之后用钢尺将标准砂刮至与定位环1顶部齐平,钢尺长50cm,多余的砂料,刮移到外侧测量平台2上,回收称重,即计算得到标准砂的填充量m0。
[0080] 以相同的方法测量限速开放交通期前后第二层6表面标准砂消耗量m1、m2。通过公式V1=(m1‑m0)/m0、V2=(m2‑m0)/m0计算得到限速开放交通期前后沥青表处路面碎石散失率。
[0081] 相较现有的沥青表处路面碎石存留率的测试方法,上述方法具有以下的有益效果:
[0082] 通过对制作限定面积的第二层以作为取样层以及对限速开放交通期前后第二层上进行标准砂消耗量的测试,根据得到的标准砂消耗量计算得到沥青表处路面碎石散失率,避免了采用人工方法剥离碎石材料以评价表处路面碎石存留率时产生的误差,提高了测量的准确性、标准性。
[0083] 通过称量预设质量的标准砂,以及对填充测量区域后剩余标准砂质量的称量,减小了碎石进行采集时增加的工作人员劳动强度,测试方法简便,便于操作。
[0084] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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