本发明专利技术涉及一种沥青路面各层动态检测方法及粘扣装置，该方法包括：对原路面的上面层、中面层及下面层的动态模量进行检测。本发明专利技术采用简单性能试验机（SPT）或者能施加偏移正弦波或半正失波形式荷载，频率范围在0.1~25Hz，施加最大应力水平应达到2800KPa，且加载分辨率能达到5N的加载设备。对各层芯样施加偏移正弦波或半正失波轴向压应力，量测试件可恢复的轴向应变，计算在役沥青路面各层在线黏弹性范围内的单轴压缩动态模量。解决了已有动态模量检测设备对芯样尺寸的严苛要求，所述方法对芯样的可量测厚度范围为3cm~15cm，可计算现有沥青路面各个层位的材料参数，并用于评价在役沥青路面各层位所处现状并预测旧路剩余寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及评价旧路沥青路面的测试
，具体涉及一种沥青路面各层动态检测方法及粘扣装置。
技术介绍
截至2015年底，我国高等级公路建设里程已经超越美国，跃居世界第一。随着我国路网的日益完善，伴随着的问题也日益突出，高速公路通车年限的不断增长，交通量持续增加，连年的重复荷载加上气候、环境等因素的改变,使得沥青路面的实际工作受力状态以及材料性质等存在较大的差异，无法用现行的静态力学体系进行分析评价。通过调研已有动态性能测试方法发现，动态模量作为路面结构设计的重要参数研究较多，而对旧路沥青路面进行材料动态性能的研究，以及确定材料的动态参数研究较少，且没有相应测试方法可以利用。为了使我国沥青路面的现状分析参数更能反映路面结构的实际工作状况并与路面性能发展相吻合，有必要系统地对在役沥青路面材料动态性能进行研究。沥青路面因其特殊的层状体系结构，导致各层所受的环境、水文等因素造成的影响有所差别，加上受力状况、材料性能各异，所以分层评价旧路沥青路面的力学结构现状，为路面长期养护规划以及结构长期保存提供技术支撑显得尤为重要。目前，由于简单性能试验仪(SPT)产品的限制仅仅能够对15cm以上厚度的沥青路面进行检测，但是现有公路的沥青路面如果要分为三层结构的话，都不到15cm，这将造成沥青路南无法进行分层，对各层分别进行精准的检测。有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种沥青路面各层动态检测方法及粘扣结构，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种能够准确、简便地实测旧路沥青路面各层的动态模量，填补了分层评价旧沥青路面动态参数的空白的沥青路面各层动态检测方法及粘扣装置。本专利技术沥青路面各层动态检测方法，采用简单性能试验仪(SPT)进行检测，检测方法包括：获取预定直径的试件，对所述试件进行分层截取得到上面层芯样、中面层芯样、下面层芯样；在所述的芯样上、下表面分别设置上垫块、下垫块，所述的上垫块、下垫块均为金属块；将所述的芯样置于预定测试温度的环境箱中，恒温4至5小时直至所述的芯样内部达到预定测试温度；在所述芯样的圆柱面上设置6个粘扣装置，粘扣装置在芯样的圆柱面上呈等间距设置的三排设置，每排包括两个轴对称设置的粘扣装置；在各排的两个粘扣装置之间各安装一个位移传感器；其中，所述粘扣装置由第一粘扣和第二粘扣组成，所述第一粘扣由一横块和一竖块相互连接组成，所述横块的一端面与所述芯样连接，另一端面与所述竖块连接，所述第二粘扣为一立方体的块状结构，所述第二粘扣连接在所述竖块上；将芯样置于加载板上进行加载测试，对芯样施加偏移正弦波或半正失波轴向压应力测试荷载，并量测试件可恢复的轴向应变，计算试件在线黏弹性范围内的单轴压缩动态模量；重复上述操作，对芯样进行不同预定温度的测试。进一步地，所述第一粘扣为L型结构或T型结构；同一排的两个第二粘扣之间的中心距离不小于70mm。进一步地，在5℃、20℃、35℃及50℃温度下采用0.1Hz、0.5Hz、1Hz、5Hz、10Hz、25Hz的加载频率，对各层芯样施加偏移正弦波或半正失波轴向压应力，量测试件可恢复的轴向应变，计算在役沥青路面各层在线黏弹性范围内的单轴压缩动态模量；采集最后5个波形的荷载及变形曲线，记录并计算测试施加荷载、试件轴向可恢复变形、动态模量及相位角。进一步地，所述金属垫块和所述芯样之间设有聚四氟乙烯纸；所述粘扣装置设置在芯样圆柱面上，至上表面的距离为芯样高度1/6与至下表面的距离为芯样高度1/6之间的位置上。进一步地，在加载测试之前，将上垫块与上加载板接触，调节位移传感器并清零，施加测试荷载，以5％的接触荷载对试件进行预压，持续10s；在加载测试前，先对芯样进行加载预处理，对试件施加偏移正弦波或半正失波轴向压应力测试荷载，频率为25Hz，200个循环。进一步地，上面层为厚度尺寸在3cm-15cm范围内的各种沥青材料，中面层为厚度尺寸在5cm-15cm范围内的各种沥青材料；下面层为厚度尺寸在6cm-15cm范围内的各种沥青材料。进一步地，所述上面层芯样为厚度尺寸4cm的沥青上面层；所述中面层芯样为厚度尺寸6cm的沥青中面层；所述下面层为厚度尺寸8cm的沥青下面层。本专利技术粘扣装置，其为上述的沥青路面沥青路面各层动态检测方法中使用的粘扣装置，所述粘扣装置由第一粘扣和第二粘扣组成，所述第一粘扣由一横块和一竖块相互连接组成，所述横块的一端面与所述芯样连接，另一端面与所述竖块连接，所述第二粘扣为一立方体的块状结构，所述第二粘扣连接在所述竖块上。进一步地，所述横块和所述竖块为一体结构，所述第二粘扣通过胶水粘贴在所述竖块上。进一步地，所述横块与芯样粘贴的端面为圆弧面结构。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：1、设备改造成本较小，不需额外购买设备或者对测试机进行改造，只需对粘扣进行改造便可开展在役沥青路面分层动态模量的测试。2、能较好的模拟现有沥青路面所承受的实际受力状况，对研究旧路沥青路面的动态参数十分必要。3、突破了简单性能测试机(SPT)测动态模量的芯样尺寸限制，将原本要求15cm以上的芯样尺寸扩展到3cm-15cm。4、可以有效评价在役沥青路面各层材料性质、结构强度现状，为路面养护规划提供有价值的参数。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本专利技术沥青路面各层动态检测方法及粘扣装置芯样被夹持的结构示意图；图2是本专利技术沥青路面各层动态检测方法及粘扣装置的三排粘扣装置连接在芯样上的俯视图；图3是本专利技术沥青路面各层动态检测方法及粘扣装置的L型粘扣装置的结构示意图；图4是图3的左视图；图5是图3的俯视图；图6是本专利技术沥青路面各层动态检测方法及粘扣装置的T型粘扣装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术提供了一种沥青路面各层动态检测方法，通过SPT对在役沥青路面各种材料的上面层、中面层以及下面层进行动态模量测试，其中所述上面层为厚度尺寸在3cm-15cm范围内的各种沥青材料，特别针对典型沥青路面结构中的4cm改性沥青上面层；中面层为厚度尺寸在5cm-15cm范围内的各种沥青材料，特别针对典型沥青路面结构中的6cm改性沥青中面层；下面层为厚度尺寸在6cm-15cm范围内的各种沥青材料，特别针对典型沥青路面结构中的8cm普通沥青下面层。所述沥青材料为普通沥青、改性沥青、橡胶沥青等混合料(包括SMA、AC、Supave、AK、OGFC、ATB、PA等，以及各种再生面层、铣刨加铺面层等)。本专利技术沥青路面各层动态检测方法，采用简单性能试验仪(SPT)进行检测，包括：获取预定直径的试件，对所述试件进行分层截取得到上面层芯样、中面层芯样、下面层芯样；在所述的芯样1上、下表面分别设置上垫块、下垫块3，所述的上垫块、下垫块均为金属块；将所述的芯样置于预定测试温度的环境箱中，恒温4至5小时直至所述的芯样内部达到预定测试温度；在所述芯样的圆柱面上设置6个粘扣装置2，粘扣装置在芯样的圆柱面上呈等间距设置的三排设置，每排包括两本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种沥青路面各层动态检测方法，采用简单性能试验仪（SPT）进行检测，其特征在于，检测方法包括：获取预定直径的试件，对所述试件进行分层截取得到上面层芯样、中面层芯样、下面层芯样；在所述的芯样上、下表面分别设置上垫块、下垫块，所述的上垫块、下垫块均为金属块；将所述的芯样置于预定测试温度的环境箱中，恒温4至5小时直至所述的芯样内部达到预定测试温度；在所述芯样的圆柱面上设置6个粘扣装置，粘扣装置在芯样的圆柱面上呈等间距设置的三排设置，每排包括两个轴对称设置的粘扣装置；在各排的两个粘扣装置之间各安装一个位移传感器；其中，所述粘扣装置由第一粘扣和第二粘扣组成，所述第一粘扣由一横块和一竖块相互连接组成，所述横块的一端面与所述芯样连接，另一端面与所述竖块连接，所述第二粘扣为一立方体的块状结构，所述第二粘扣连接在所述竖块上；将芯样置于加载板上进行加载测试，对芯样施加偏移正弦波或半正失波轴向压应力测试荷载，并量测试件可恢复的轴向应变，计算试件在线黏弹性范围内的单轴压缩动态模量；重复上述操作，对芯样进行不同预定温度的测试。
【技术特征摘要】
1.一种沥青路面各层动态检测方法，采用简单性能试验仪（SPT）进行检测，其特征在于，检测方法包括：获取预定直径的试件，对所述试件进行分层截取得到上面层芯样、中面层芯样、下面层芯样；在所述的芯样上、下表面分别设置上垫块、下垫块，所述的上垫块、下垫块均为金属块；将所述的芯样置于预定测试温度的环境箱中，恒温4至5小时直至所述的芯样内部达到预定测试温度；在所述芯样的圆柱面上设置6个粘扣装置，粘扣装置在芯样的圆柱面上呈等间距设置的三排设置，每排包括两个轴对称设置的粘扣装置；在各排的两个粘扣装置之间各安装一个位移传感器；其中，所述粘扣装置由第一粘扣和第二粘扣组成，所述第一粘扣由一横块和一竖块相互连接组成，所述横块的一端面与所述芯样连接，另一端面与所述竖块连接，所述第二粘扣为一立方体的块状结构，所述第二粘扣连接在所述竖块上；将芯样置于加载板上进行加载测试，对芯样施加偏移正弦波或半正失波轴向压应力测试荷载，并量测试件可恢复的轴向应变，计算试件在线黏弹性范围内的单轴压缩动态模量；重复上述操作，对芯样进行不同预定温度的测试。2.根据权利要求1所述的沥青路面各层动态检测方法，其特征在于，所述第一粘扣为L型结构或T型结构；同一排的两个第二粘扣之间的中心距离不小于70mm。3.根据权利要求1所述的沥青路面各层动态检测方法，其特征在于，在5℃、20℃、35℃及50℃温度下采用0.1Hz、0.5Hz、1Hz、5Hz、10Hz、25Hz的加载频率，对各层芯样施加偏移正弦波或半正失波轴向压应力，量测试件可恢复的轴向应变，计算在役沥青路面各层在线黏弹性范围内的单轴压缩动态模量；采集最后5个波形的荷载及变形曲线，记录并计算测试施加荷载、试件轴向可恢复变形、动态模量及相位角。4.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱浩然，蔡海泉，温肖博，李豪，丁武洋，潘彬，于明明，吴昊，张鹏，王树杰，蒋龙松，
申请(专利权)人：苏交科集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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