本发明专利技术公开了一种沥青路面车辙模拟方法。包括以下步骤:通过查询待模拟地区的气候、交通资料,计算出车辙等效温度、等效碾压时间、喷淋速率;按规范JTG E20-2011成型180mm厚组合车辙试件,分别为40mm AC-16+60mm AC-20+80mm AC-25;将试件放置在车辙等效温度下,对试件以所述喷淋速率喷水,在0.7MPa载荷下对试件进行碾压,碾压时间为上述等效碾压时间,最后得到的车辙深度即为待测沥青路面在模拟时间内的车辙深度。本发明专利技术所述的车辙实验方法可对我国不同地区的沥青路面进行针对性模拟实验,实验条件与真实路况契合,能更真实的模拟出沥青路面的车辙损坏情况。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属建筑材料领域,具体涉及一种。
技术介绍
在高等级功率以及市政道路中,沥青混合料路面越来越备受青睐。作为现代化公 路的重要组成部分,沥青混合料路面具有表面平整无接缝、行车振动小、噪音低、铺筑后开 放交通快、养护便利等优点。随着交通量和重载车辆的增加,沥青混合料路面的早期破坏日 益严重。其中,沥青混合料的永久变形(车辙)是柔性路面体系中最重要的破坏类型之一。 车辙不仅对路面的平整度和使用性能有影响,对行车安全也极具威胁性。随着车辙深度的 不断积累,路面结构最终会遭到严重破坏。 现有的沥青混合料车辙实验方法通常是在恒定温度下(60°C )对车辙试件恒定次 数的碾压荷载,未考虑不同地区温度、交通量、降雨量的差异,存在温/湿度、荷载控制单一 的缺点,与路面的实际服役环境不一致,因而难以对不同路况下路面的使用性能做出准确 预测。因此,综合考虑沥青路面实际服役环境的车辙实验方法亟待开发。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种,反映了沥青路面的实际服役状 况,可准确分析和预测不同服役状况下沥青路面的车辙性能。 为达到上述目的,采用技术方案如下: ,包括以下步骤: 1)通过查询待模拟地区的气候、交通资料,计算出车辙等效温度、等效碾压时间、 喷淋速率; 其中,等效车辙温度(Teff)计算公式为:Teff= 28. 4+0. 92 XMAAT,°C。MAAT为根 据沥青混合料应用地区的年均平均温度,°C ; 等效碾压时间的计算方法为,,h ;式中:Nt为设计路面的年平 均交通量;η为车道系数;Φ为有效轮迹分布系数;ζ为车辙的有效时间分布系数;f为当 量小汽车轴载换算系数;N服役年限; 喷淋速率的计算方法为mm/d ;H为模拟地区年暴雨总量,mm/d ;T为碾 压时间,d ;η为年暴雨天数,d ;Ν服役年限; 2)按规范JTG Ε20-2011成型180mm厚组合车辙试件,分别为40_ AC-16+60_ AC-20+80mm AC-25 ; 3)将试件放置在车辙等效温度下,对试件以所述喷淋速率喷水,在0. 7MPa载荷下 对试件进行碾压,碾压时间为上述等效碾压时间,最后得到的车辙深度即为待测沥青路面 在模拟时间内的车辙深度。 本专利技术的有益效果为: 1)本专利技术利用组合车辙结构,与实际路面相对应,对于车辙实验而言,更加可靠、 可信。 2)本专利技术利用温度、喷淋、轮碾荷载等因素进行车辙实验,不仅可进行单因素控制 实验,而且可以进行多因素耦合实验。 3)本专利技术所述的车辙实验方法可对我国不同地区的沥青路面进行针对性模拟实 验,实验条件与真实路况契合,能更真实的模拟出沥青路面的车辙损坏情况。【具体实施方式】 以下实施例进一步阐释本专利技术的技术方案,但不作为对本专利技术保护范围的限制。 本专利技术,步骤具体如下: 1)通过查询待模拟地区的气候、交通资料,计算出车辙等效温度、等效碾压时间、 喷淋速率; 其中,等效车辙温度(Teff)计算公式为:Teff= 28. 4+0. 92 XMAAT,°C。MAAT为根 据沥青混合料应用地区的年均平均温度,°C ; 等效碾压时间的计算方法为:,h ;式中:队为设计路面的年 平均交通量;η为车道系数;Φ为有效轮迹分布系数;ζ为车辙的有效时间分布系数;f为 当量小汽车轴载换算系数;N服役年限; 喷淋速率的计算方法为;H为模拟地区年暴雨总量,mm/d ;T为碾 压时间,d ;η为年暴雨天数,d ;Ν服役年限; 2)按规范成型180mm厚组合车辙试件,分别为40mm AC-16+60mm AC-20+80mmAC-25 ; 3)将试件放置在车辙等效温度下,对试件以所述喷淋速率喷水,在0. 7MPa载荷下 对试件进行碾压,碾压时间为上述等效碾压时间,最后得到的车辙深度即为待测试件在模 拟时间内的车辙深度。 以下实施例中,根据JTGE20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》对所需 车辙试样进行成型。 实施例1 模拟的路面为内蒙古地区某服役时间为1年的沥青混凝土路面,该地区年平均温 度为7. 2°C,对应的车辙等效温度为35. (TC ;该路面日均交通量为20998,车道系数队为 0.4,有效轮迹分布系数Φ为56. 8%,车辙的有效时间分布系数ζ为0.417,当量小汽车轴 载换算系数f为〇. 1237,对应的碾压时间为17. 8h。该地区年暴雨总量为285. 0_,年暴雨 天数为19,喷淋速率为20mm/d。该路面采用40mmAC-16+60mm AC-20+80mm AC-25上、中、下 三面层结构,该路段重载车辆较少,90%车辙深度在8. 8mm以下,具体步骤如下: 1)按规范成型180mm厚组合车辙试件,分别为40_ AC-16+60_ AC-20+80_ AC-25 ; 2)将试件放置在实验区域,将温度调控至33. 0°C,待温度稳定后施加载荷至 0. 7MPa开始碾压,喷淋速率为20mm/d ; 3)碾压时间 17. 8h。 在碾压后对试件进行检测,其车辙深度为8. 4_。 实施例2 模拟的路面为河北地区某服役时间为1年的沥青混凝土路面,该地区年平均温度 为14. 2°C,对应的车辙等效温度为41. 5°C;该路面日均交通量为25669,车道系数队为0. 4, 为有效轮迹分布系数Φ为59. 4%,车辙的有效时间分布系数ζ为0.417,当量小汽车轴载 换算系数f为〇. 1237,对应的碾压时间为22. 8h ;该地区年暴雨总量为573. 5_,年暴雨天 数为 26,喷淋速率为 43mm/d ;该路面米用 40mm SMA-1 3+60mm Superpave-20AC+80mm AC-25 上、中、下三面层结构,该路面损坏严重,90%车辙深度在17. 6mm以下,具体步骤如下: 1)按规范成型18cm厚组合车辙试件,分别为40mm SMA-13+60mm Superpave_20AC+80mm AC-25 ; 2)将试件放置在实验区域,将温度调控至41. 5°C ; 3)待温度稳定后施加载荷至0. 7MPa开始碾压,碾压时喷淋调控至43mm/d,碾压时 间 22. 8h。 在碾压后对试件进行检测,其车辙深度为17. 0_。 实施例3 模拟的路面为四川地区某服役时间为3年的沥青混凝土路面,该地区年平均温度 为20°C,对应的车辙等效温度为46. 8°C,该路面日均交通量为31624,车道系数队为0. 3,为 有效轮迹分布系数Φ为46. 5%,车辙的有效时间分布系数ζ为0.417,当量小汽车轴载换 算系数f为〇. 1237,对应的碾压时间为49. 4h ;该地区年暴雨总量为812. 2_,年暴雨天数 为 37,喷淋速率为 120mm/d ;该路面米用 40mm SMA-1 3+60mm Superpave-20AC+80mm AC-25 上、中、下三面层结构,通过该路面重载车辆较多,90%车辙深度在21. 8mm以下,具体步骤 如下: 1)按规范成型18cm厚组合车辙试件,分别为40mm SMA-13+60mm Superpave_20AC+80mm AC-25 ; 2)将试件放置在实验区域,将温度调控至46. 8°C ; 3)待温度稳定后施加载荷至0. 7MPa开始碾压,本文档来自技高网...
【技术保护点】
沥青路面车辙模拟方法,其特征在于包括以下步骤:1)通过查询待模拟地区的气候、交通资料,计算出车辙等效温度、等效碾压时间、喷淋速率;其中,等效车辙温度(Teff)计算公式为:Teff=28.4+0.92×MAAT,℃;MAAT为根据沥青混合料应用地区的年均平均温度,℃;等效碾压时间的计算方法为,h;式中:Nt为设计路面的年平均交通量;η为车道系数;φ为有效轮迹分布系数;ζ为车辙的有效时间分布系数;f为当量小汽车轴载换算系数;N服役年限;喷淋速率的计算方法为mm/d;H为模拟地区年暴雨总量,mm/d;T为碾压时间,d;n为年暴雨天数,d;N服役年限;2)按规范JTG E20‑2011成型180mm厚组合车辙试件,分别为40mm AC‑16+60mm AC‑20+80mm AC‑25;3)将试件放置在车辙等效温度下,对试件以所述喷淋速率喷水,在0.7MPa载荷下对试件进行碾压,碾压时间为上述等效碾压时间,最后得到的车辙深度即为待测沥青路面在模拟时间内的车辙深度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:吴少鹏,胡锦轩,刘全涛,雷敏,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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