一种通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法技术

技术编号:19134416 阅读:29 留言:0更新日期:2018-10-13 07:53
本发明专利技术涉及一种通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法,包括如下各步骤:步骤一:拌和水泥稳定碎石;步骤二:成型双层车辙板:由车辙板试模的体积及水泥稳定碎石的最大干密度,计算填料量后成型双层车辙板;步骤三:将制备好的双层车辙板试件在标准条件下养生28天;步骤四:将养生好的试件烘干至恒重,称得质量m1;步骤五:开启横向分布式车辙仪,时间为60min;步骤六:将试验过后的双层车辙板取出,烘干至恒重,称得质量m2,脱模后称得试模重m3;步骤七:由冲刷量=m1‑m2,冲刷率=(m1‑m2)/(m1‑m3)得出冲刷率结论。本发明专利技术方法中的“横向分布式车辙仪”是在普通车辙仪的基础上进行改进,方法简单且易于操作。因此,本发明专利技术具有明显的经济和社会效益。

A method for measuring the scouring performance of base course by means of laterally distributed rutting tester

The invention relates to a method for measuring the scouring performance of a base course by a transversely distributed rutting meter, comprising the following steps: step 1: mixing cement stabilized macadam; step 2: forming a double-layer rutting plate: the double-layer rutting plate is formed by the volume of the rutting plate test mold and the maximum dry density of the cement stabilized macadam, and the double-layer rutting plate is formed after calculating the filling amount; Step 3: Keep the prepared double-layer rutting plate under standard conditions for 28 days; Step 4: Dry the well-cured specimen to constant weight and weigh the mass m1; Step 5: Open the transverse distributed rutting meter for 60 minutes; Step 6: Remove the double-layer rutting plate after the test and dry it to constant weight, weigh the mass m2, take off. After the mold was weighed, the weight of the test mold was m3. Step 7: The conclusion of the scouring rate was drawn from the scouring amount = m1_m2 and the scouring rate = (m1_m2)/(m1_m3). The transverse distributed rutting meter in the method of the invention is improved on the basis of the common rutting meter, and the method is simple and easy to operate. Therefore, the invention has obvious economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法
本专利技术属于建筑领域,涉及一种通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法。
技术介绍
在道路的使用过程中,水分会通过路面面层的裂缝渗人路面结构层中,进人路面结构层的水分通常难以蒸发。在雨季,连续几天的降雨就有可能使路面裂缝下的基层处于饱水状态,当基层与面层结合不好时,面层和基层交界面中还会出现可流动水,车辆荷载的不断作用使这些可流动水产生强大的动水压力对基层产生冲刷。当半刚性基层材料抗冲刷能力不足时,冲刷引起的面层与基层脱空会造成路面结构的破坏。对基层材料的抗冲刷性能,国外的试验方法主要有旋转刷损试验法和旋转剪切试验法,但两者与实际的有压水流冲刷作用有很大差异。国内主要采用的试验方法有振动台试验法和利用MTS(材料试验系统)施加冲击力的冲刷试验法。旋转刷试验是依靠旋转着的钢丝刷对试件的表面进行磨刷作用,并通过不同试件被钢丝刷刷下的材料颗粒重量的多少来衡量它们抗冲刷能力的强弱。这种试验方法或许在一定程度上对基层的冲刷过程中类似于机械磨损现象进行了模拟,但在整个试验中没有涉及到水。基层材料在道路面层下受到水流的冲刷作用过程中,不但有类似于机械运动中的磨损现象,而且更重要的是在行车荷载作用下产生动水压力的破坏作用和“泵吸作用”,这些因素在旋转刷试验中都没有被模拟。因而,用这种试验方法来评价半刚性基层材料的抗冲刷能力与实际状况相差甚远。法国道路研究人员利用旋转刷或振动台来做基层材料的室内冲刷性能试验。澳大利亚的研究人员也用振动台进行冲刷试验,试验构想与法国人的振动台试验基本相同,只是在试件尺寸、振动频率等细节问题上有所不同。安春英针对水泥稳定碎石基层在使用过程中容易发生冲刷破坏问题,提出一种冲刷试验方法。仪器由冲刷试验机、可控空压机、冲刷筒等部件构成。长安大学沙爱民通过对半刚性基层抗冲刷性能的研究,提出了抗冲刷性能试验机—MTS试验机,主要利用MTS施加冲击力的冲刷试验方法,以及依靠电机偏心块上下运动实现对试件冲刷,通过这些试验设备可控制冲刷次数和外部加载力的大小。何小兵在分析半刚性基层材料冲刷机理的基础上,提出了采用MTS试验平台加载方式评价水泥稳定碎石材料的抗冲刷性能,并采用此方法对PP(聚丙烯)纤维增强水泥稳定碎石材料的抗冲刷性能进行了研究。陈海峰分析水泥稳定碎石混合料冲刷机理的基础上,提出采用抗冲刷试验评价水泥稳定碎石冷再生混合料的抗冲刷性能,对水泥稳定碎石冷再生混合料抗冲刷性能进行了评价。通过振动机试验,以5min(冲刷次数3000次)作为一个时段进行冲刷,做完后再将冲刷物倒入第二个金属盆中沉淀。试验做满6个时段(总冲刷次数18000次)。将所有冲刷物沉淀8h后将盆中上部的清水小心倒出,剩下的沉淀物放入烘箱中烘干,然后称重并记录试验结果。冲刷量W为该时段的冲刷物重量G与该时段时间t的比值。朱唐亮,谈至明采用自行研发的道路材料冲刷试验仪,开展了3类半刚性基层材料7d,28d,90d龄期的室内冲刷试验,得到了标准冲刷次数、冲刷动水压力以及劈裂强度之间的关系式。研究发现:随着龄期增长,材料的抗冲刷系数有下降的趋势,冲刷应力比指数变化较小,大致在1.8左右,冲刷深度指数受冲刷动水压力和龄期影响较小,在1.8左右;冻融对材料的抗冲刷系数、冲刷应力比指数的影响可予忽略,材料抗冲刷性能的下降可归结于结构强度的下降。另外,反映砂浆黏结作用的劈裂强度较抗压强度与材料的冲刷抗力有更好的相关性。黄俭才,王峰采用自行研制的冲刷仪,以30min、18000次的冲刷量作为代表值,开展了骨架密实结构和悬浮密实结构两种不同结构类型的水泥稳定碎石在7d、14d、28d龄期的冲刷试验。李明杰在评价水泥稳定碎石抗冲刷性能好坏时,考虑到引起冲刷的作用力大小和作用次数、冲刷过程中材料损失量。将路面冲刷引起的板底脱空模式理解为在动水压力反复冲刷作用下基层单位冲刷面积上产生的坑槽体积,因此采用冲刷过程中材料损失体积与基层冲刷面积和作用次数比值来表征其抗冲刷能。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法。本专利技术提供了如下的技术方案:一种通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法,包括如下各步骤:步骤一:拟定水泥的掺配比例和水泥稳定碎石的级配,确定水泥稳定碎石的级配,确定水泥稳定碎石最佳含水率和最大干密度,然后依据最佳含水率和最大干密度拌混合料;步骤二:成型双层车辙板:由车辙板试模的体积及水泥稳定碎石的最大干密度,计算填料量后成型双层车辙板;步骤三:将制备好的双层车辙板试件在标准条件下养生28天;步骤四:将养生好的试件烘干至恒重,称得质量m1;步骤五:开启横向分布式车辙仪,时间为60min;步骤六:将试验过后的车辙板取出,烘干至恒重,称得质量m2,脱模后称得试模重m3;步骤七:由冲刷量=m1-m2,冲刷率=(m1-m2)/(m1-m3)得出冲刷率结论。在上述方案中优选的是,步骤一中,利用击实试验确定水泥稳定碎石最佳含水率和最大干密度。在上述任一方案中优选的是,步骤二中,双层车辙板的长宽高为300mm×300mm×80mm。在上述任一方案中优选的是,步骤三中,标准条件为温度20℃,相对湿度在95%以上。在上述任一方案中优选的是,步骤四中,将养生好的试件在105℃条件下烘干至恒重。在上述任一方案中优选的是,步骤五中,试验条件为水面浸没车辙板15mm。在上述任一方案中优选的是,步骤五中,试验条件为轮辙压力0.7MPa。在上述任一方案中优选的是,步骤五中,试验条件为纵向走行速度42次/min,横向移动速度10cm/min。在上述任一方案中优选的是,步骤五中,试验条件为横向移动距离20cm,走行时间60min。在上述任一方案中优选的是,所述车辙仪采用高精度数控水平运动工作平台,完成车辙仪水平方向运动,平面度达到0.01mm/㎡。在上述任一方案中优选的是,所述车辙仪纵向直线精度和横向直线精度均小于等于0.01mm/m。在上述任一方案中优选的是,步骤六中,将试验过后的车辙板取出置于105℃条件下烘干至恒重。本专利技术方法中的“横向分布式车辙仪”是在普通车辙仪的基础上进行改进,方法简单且易于操作。因此,本专利技术具有明显的经济和社会效益。该试验方法的主要特点是:(1)施加荷载为横向分布的动态走行荷载,更接近路面的实际受力状态。(2)除了冲刷作用外还有一定的磨耗作用,更接近层间分离条件下的受力状态。(3)双层车辙板四周有试模限制,和水稳碎石混合料在路面结构中的真实状态更接近。(4)该方法相对于试验规程中的T0860-2009试验方法“泵吸作用”稍弱,但水流冲击力更强。附图说明图1是本专利技术一种通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法的一优选实施中试验装置图。具体实施方式为了进一步了解本专利技术的技术特征,下面结合具体实施例对本专利技术进行详细地阐述。实施例只对本专利技术具有示例性的作用,而不具有任何限制性的作用,本领域的技术人员在本专利技术的基础上做出的任何非实质性的修改,都应属于本专利技术的保护范围。一种通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法,包括如下各步骤:步骤一:拟定水泥的掺配比例和水泥稳定碎石的级配,确定水泥稳定碎石的级配,确定水泥稳定碎石最佳含水率和最大干密度,然后依据最佳含水率和最本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法,包括如下各步骤:步骤一:拟定水泥的掺配比例和水泥稳定碎石的级配,确定水泥稳定碎石最佳含水率和最大干密度,然后依据最佳含水率和最大干密度拌和水泥稳定碎石;步骤二:成型双层车辙板:由车辙板试模的体积及水泥稳定碎石的最大干密度,计算填料量后成型双层车辙板;步骤三:将制备好的双层车辙板试件在标准条件下养生28天;步骤四:将养生好的试件烘干至恒重,称得质量m1;步骤五:开启横向分布式车辙仪,时间为60min;步骤六:将试验过后的双层车辙板取出,烘干至恒重,称得质量m2,脱模后称得试模重m3;步骤七:由冲刷量=m1‑m2,冲刷率=(m1‑m2)/(m1‑m3)得出冲刷率结论。

【技术特征摘要】
1.一种通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法,包括如下各步骤:步骤一:拟定水泥的掺配比例和水泥稳定碎石的级配,确定水泥稳定碎石最佳含水率和最大干密度,然后依据最佳含水率和最大干密度拌和水泥稳定碎石;步骤二:成型双层车辙板:由车辙板试模的体积及水泥稳定碎石的最大干密度,计算填料量后成型双层车辙板;步骤三:将制备好的双层车辙板试件在标准条件下养生28天;步骤四:将养生好的试件烘干至恒重,称得质量m1;步骤五:开启横向分布式车辙仪,时间为60min;步骤六:将试验过后的双层车辙板取出,烘干至恒重,称得质量m2,脱模后称得试模重m3;步骤七:由冲刷量=m1-m2,冲刷率=(m1-m2)/(m1-m3)得出冲刷率结论。2.如权利要求1所述的通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法,其特征在于:步骤一中,利用击实试验确定水泥稳定碎石最佳含水率和最大干密度。3.如权利要求2所述的通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法,其特征在于:步骤二中,双层车辙板的长宽高为300mm×300mm×80mm。4.如权利要求3所述的通过横向...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐世法李铁成胡超峰刘琳贾海洋刘然索智杨东丽祝闯石家磊胡伦福刘晨旭李崔义刘钰斌郭金阳邓振波姜治伟
申请(专利权)人:北京建筑大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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