一种用于确定沥青路面灌缝材料粘度要求的实验方法与流程

本发明涉及一种用于确定沥青路面灌缝材料粘度要求的实验方法，属于道路工程技术。

背景技术：

裂缝病害是沥青路面使用过程中最常见的病害类型，一般采用灌缝的方法进行沥青路面裂缝修复。然而在实际沥青混凝土路面裂缝的灌缝过程中，很多材料由于粘度过大无法渗入裂缝内部，导致灌缝材料停留在裂缝表面或仅渗入很小部分，严重影响了修复效果。因此，为保证沥青路面裂缝的灌缝修复效果，需提出对沥青路面灌缝材料粘度的要求。然而，目前我国对沥青路面灌缝材料的粘度要求多是按照经验进行确定，缺乏科学的确定方法。为此，本发明提出一种用于确定沥青路面灌缝材料粘度要求的试验方法。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于确定沥青路面灌缝材料粘度要求的实验方法，用于确定沥青路面灌缝材料的粘度要求；将灌缝界面覆盖率在85～95％时对应的粘度为对沥青路面灌缝材料的粘度要求。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于确定沥青路面灌缝材料粘度要求的实验方法，采用灌缝界面覆盖率对沥青路面灌缝材料的粘度提出要求，所述灌缝界面覆盖率为沥青路面灌缝材料在裂缝一侧界面上的覆盖面积与该一侧界面总面积的比值。

根据材料力学相关理论，当应力大小一定时，拉力或剪力与受拉受剪面积成正比。对应到沥青路面的裂缝中来，当沥青路面灌缝材料灌入到裂缝中后，沥青路面灌缝材料本身的抗拉强度与接触面积的乘积即为所能承受的拉力极限值，剪力也相同。因此，对于固定的沥青路面灌缝材料来说，灌缝界面覆盖率越大，修复的成功率越高。多次室内试验结果表明，当灌缝界面覆盖率不小于90％时，修复效果较佳。因此，我们确定以90％灌缝界面覆盖率为确定粘度要求的门槛值，要求修复材料的粘度小于所确定的粘度。

具体来说，该方法包括如下步骤：

(1)首先根据裂缝沥青路面的结构制备等比例缩微的沥青混凝土实验梁，然后将实验梁压断或锯断，将断口拼接在一起模拟沥青路面的裂缝，根据沥青路面的裂缝宽度调节断口间距；

(2)用锡箔纸包裹断口的两侧和下部，留出断口上部，将某一待定粘度的沥青路面灌缝材料通过断口上部灌入断口内；

(3)待沥青路面灌缝材料不再流动后，去除实验梁周围的锡箔纸，分开实验梁，分别以网格法计算得到该某一待定粘度的沥青路面灌缝材料在断口两个侧面上的灌缝界面覆盖率并取平均；

(4)更换另一待定粘度的沥青路面灌缝材料，重复步骤(1)至步骤(3)，得到该另一待定粘度的沥青路面灌缝材料在断口两个侧面上的灌缝界面覆盖率并取平均；

(5)根据得到的两个平均值及对应的粘度，采用线性插值的方式确定90％灌缝界面覆盖率所对应的粘度，该粘度即为裂缝沥青路面对沥青路面灌缝材料的粘度要求；当确定到裂缝沥青路面对沥青路面灌缝材料的粘度要求时，以低于该粘度要求的沥青路面灌缝材料对沥青路面的裂缝进行灌缝。

有益效果：本发明提供的用于确定沥青路面灌缝材料粘度要求的实验方法，实施过程简单，采用本发明方法后，沥青路面裂缝的修复效果明显提高，并避免了裂缝扩展的发生。

附图说明

图1为本发明方法中实验梁的断口灌缝修复的示意图；

图2为网格法计算灌缝界面覆盖率的示意图；

图中：1为沥青路面灌缝材料，2为实验梁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

一种用于确定沥青路面灌缝材料粘度要求的实验方法，包括如下步骤：

步骤一：首先根据裂缝沥青路面的结构制备等比例缩微的沥青混凝土实验梁，然后将实验梁压断或锯断，将断口拼接在一起模拟沥青路面的裂缝，根据沥青路面的裂缝宽度调节断口间距；

步骤二：用锡箔纸包裹断口的两侧和下部，留出断口上部，将某一待定粘度的沥青路面灌缝材料通过断口上部灌入断口内；

步骤三：待沥青路面灌缝材料不再流动后，去除实验梁周围的锡箔纸，分开实验梁，分别以网格法计算得到该某一待定粘度的沥青路面灌缝材料在断口两个侧面上的灌缝界面覆盖率并取平均；

步骤四：更换另一待定粘度的沥青路面灌缝材料，重复步骤(1)至步骤(3)，得到该另一待定粘度的沥青路面灌缝材料在断口两个侧面上的灌缝界面覆盖率并取平均；

步骤五：根据得到的两个平均值及对应的粘度，采用线性插值的方式确定90％灌缝界面覆盖率所对应的粘度，该粘度即为裂缝沥青路面对沥青路面灌缝材料的粘度要求；当确定到裂缝沥青路面对沥青路面灌缝材料的粘度要求时，以低于该粘度要求的沥青路面灌缝材料对沥青路面的裂缝进行灌缝。

下面结合实施例对本发明做出进一步的说明。

某段SMA-13路面出现大量裂缝，现场裂缝调研表明绝大部分裂缝为1mm以上裂缝；实施步骤如下：

步骤一：制作一组SMA小梁试件，小梁试件的尺寸为380cm×50cm×50cm。将小梁锯断，而后将断口拼接在一起模拟沥青路面的裂缝，断口间相距1mm。

步骤二：采用锡箔纸将SMA小梁断口下部和两侧包裹，仅留上部。然后以粘度为3000mPa·s的修复材料A灌入断口间的裂缝中。

步骤三：待灌缝材料A稳定不再流动后，去除小梁周围的锡箔纸，分开小梁，以网格法计算修复材料在小梁两侧断面上的覆盖率，分别为76％与78％，取均值结果为77％。

步骤四：重复上述步骤，以粘度为1000mPa·s的修复材料灌缝，计算出界面覆盖率为93％。以线性插值法确定出90％界面覆盖率所对应的粘度要求约为1375mPa·s。

因该路段绝大部分裂缝宽度在1mm以上，因此，本实施例以1mm作为控制宽度要求，确定修复材料的粘度要求。本路段所选取的修复材料粘度应不大于1375mPa·s。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。