一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法
【专利摘要】一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法，涉及一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法。该方法是要解决目前没有快速准确确定道路工程粘结层胶结材料洒布量的方法、现有技术仅停留在简单实验的问题。一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法按以下步骤实现：一、试件制作；二、斜向剪力实验；三、数据分析；四、确定胶结材料的最佳洒布量OAC。该方法可以快速准确的确定道路工程粘结层胶结材料洒布量，对于沥青混凝土和水泥混凝土路面、桥面铺装结构的设计以及质量保证十分重要。可应用于道路工程领域。
【专利说明】一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法。
【背景技术】
[0002]近年来，我国对公路路面建设的质量要求越来越高，道路建设者和社会更关注路面或桥面的行车舒适性、安全性和使用寿命。浙青路面或桥面铺装结构的层间连结层的质量和性能，对于整个结构的使用耐久性和使用性能至关重要。保证层间在各种温度条件下具备良好的抗剪切性能，是保证结构整体性，提高结构联合受力能力，加强结构层间的协调变形能力的根本要素。除了关注胶接料本身的性能是否优良以外，更重要的关键技术是:胶结材料的洒布数量。如何测试、分析、评价和确定胶结材料的洒布数量这一指标，对于浙青混凝土和水泥混凝土路面、桥面铺装结构的设计以及质量保证十分重要，对于提高道路建设的质量和服役寿命具有积极意义。
[0003]目前，针对这一技术指标，现有技术只是停留在简单实验，对胶结材料的洒布量进行近似判断，根本不能满足粘结层高质量和性能保证的需要，快速准确确定这一指标实验室尚没有系统的方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决目前没有快速准确确定道路工程粘结层胶结材料洒布量的方法、现有技术仅停留在简单实验的问题，而提供一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法。
[0005]本发明的一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法，是按照以下步骤进行的:
[0006]步骤一、试件制作:(1)制作试件坯料，所述试件坯料包括下粘结层、胶结材料和上粘结层，(2)将所制得的试件坯料切割成试件，风干待用；
[0007]步骤二、斜向剪力实验:采用材料试验系统MTS-180进行斜向剪力实验，设定实验温度及胶结材料的洒布量；
[0008]步骤三、数据分析:(1)绘制同一实验温度下胶结材料不同洒布量的剪切变形与剪切应力曲线图；(2)计算不同实验温度条件下的最大剪切应力、抗剪切变形能Et和极限剪切变形Sb ;(3)绘制不同实验温度条件下最大剪切应力τ_与洒布量SA曲线图，确定保证剪切应力最大的最佳洒布量设计值OAC1 ； (4)绘制不同实验温度条件下抗剪切变形能Et与洒布量SA曲线图，确定保证剪切变形能最大的最佳洒布量设计值OAC2 ; (5)绘制不同温度条件的极限剪切变形Sb与洒布量SA曲线图，确定保证极限剪切变形最大的最佳洒布量设计值OAC3 ；
[0009]步骤四、确定胶结材料的最佳洒布量OAC:计算胶结材料的最佳洒布量0AC，公式如下:
[0010]OAC= (OAC1X I τfflax+0AC2 X IEt+0AC3XI5b)/ (I ,fflax+IEt+15b),[0011]其中，各参数物理意义说明如下:
[0012]Ilmax为最大剪切应力τ max的权重，IEt为抗剪切变形能Et的权重，15b为极限剪切变形Sb的权重。
[0013]本发明包含以下有益效果:
[0014]该方法可以快速准确的确定道路工程粘结层胶结材料洒布量，对于浙青混凝土和水泥混凝土路面、桥面铺装结构的设计以及质量保证十分重要，对于提高道路建设的质量和服役寿命具有积极意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为实施例一中斜向剪力实验原理图，图中I为试件，2为加载板，3为承载板，4为滚轴。
[0016]图2为实施例一中20°C时不同洒布数量的剪切变形一应力曲线。
[0017]图3为实施例一中最大剪切应力与洒布量的关系。
[0018]图4为实施例一中抗剪切变形能Et与洒布数量的关系。
[0019]图5为实施例一中极限剪切变形δ b与洒布数量的关系。
【具体实施方式】
[0020]本发明技术方案不局限于以下所列举【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】间的任意组合。
[0021]【具体实施方式】一:一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法，是按照以下步骤进行的:
[0022]步骤一、试件制作:(1)制作试件坯料，所述试件坯料包括下粘结层、胶结材料和上粘结层，(2)将所制得的试件坯料切割成试件，风干待用；
[0023]步骤二、斜向剪力实验:采用材料试验系统MTS-180进行斜向剪力实验，设定实验温度及胶结材料的洒布量；
[0024]步骤三、数据分析:(1)绘制同一实验温度下胶结材料不同洒布量的剪切变形与剪切应力曲线图；(2)计算不同实验温度条件下的最大剪切应力、抗剪切变形能Et和极限剪切变形Sb ;(3)绘制不同实验温度条件下最大剪切应力τ_与洒布量SA曲线图，确定保证剪切应力最大的最佳洒布量设计值OAC1 ； (4)绘制不同实验温度条件下抗剪切变形能Et与洒布量SA曲线图，确定保证剪切变形能最大的最佳洒布量设计值OAC2 ; (5)绘制不同温度条件的极限剪切变形Sb与洒布量SA曲线图，确定保证极限剪切变形最大的最佳洒布量设计值OAC3 ；
[0025]步骤四、确定胶结材料的最佳洒布量OAC:计算胶结材料的最佳洒布量0AC，公式如下:
[0026]
【权利要求】
1.一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法，其特征在于所述方法是按照以下步骤进行的: 步骤一、试件制作:(1)制作试件坯料，所述试件坯料包括下粘结层、胶结材料和上粘结层，(2)将所制得的试件坯料切割成试件，风干待用； 步骤二、斜向剪力实验:采用材料试验系统MTS-180进行斜向剪力实验，设定实验温度及胶结材料的洒布量； 步骤三、数据分析:(1)绘制同一实验温度下胶结材料不同洒布量的剪切变形与剪切应力曲线图；(2)计算不同实验温度条件下的最大剪切应力、抗剪切变形能Et和极限剪切变形Sb ;(3)绘制不同实验温度条件下最大剪切应力τ_与洒布量SA曲线图，确定保证剪切应力最大的最佳洒布量设计值OAC1 ； (4)绘制不同实验温度条件下抗剪切变形能Et与洒布量SA曲线图，确定保证剪切变形能最大的最佳洒布量设计值OAC2 ；(5)绘制不同温度条件的极限剪切变形Sb与洒布量SA曲线图，确定保证极限剪切变形最大的最佳洒布量设计值OAC3 ； 步骤四、确定胶结材料的最佳洒布量OAC:计算胶结材料的最佳洒布量0AC，公式如下: OAC= (OAC1X I τfflax+0AC2X IEt+0AC3XI5b)/ (I ,fflax+IEt+15b), 其中，各参数物理意义说明如下: Ilmax为最大剪切应力τ max的权重，IEt为抗剪切变形能Et的权重，15b为极限剪切变形Sb的权重。
2.根据权利要求1中所述的一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法，其特征在于步骤二中所述设定的实验温度在_20°C~60°C范围内。
3.根据权利要求2中所述的一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法，其特征在于步骤二中所述设定的胶结材料的洒布量在0.5Kg/m2~4Kg/m2范围内。
4.根据权利要求3中所述的一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法，其特征在于步骤一中所述试件要求在实验温度下控温4h后进行剪切加载测试。
5.根据权利要求4中所述的一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法，其特征在于步骤二中所述实验温度为-20°C~20°C时，加载速率为lmm/min，实验温度为20°C~60°C时，加载速率为5mm/min。
6.根据权利要求5中所述的一种道路工程粘结层胶结材料洒布量的确定方法，其特征在于步骤三中所述抗剪切变形能Et的计算公式为: ^ = Imi 聊a 其中，各参数物理意义如下: Et为抗剪切变形能，单位为J ； δ为剪切变形，单位为mm; F ( δ )为δ点的剪力，单位为N; δ max为最大剪切变形，单位为mm。
【文档编号】G01N3/24GK103471936SQ201310459574
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】纪伦, 姜丽伟, 张磊, 李云良, 邢超 申请人:哈尔滨工业大学