一種瀝青路面與路表結冰粘接強度的測試方法技術

本發明專利技術提供的一種瀝青路面與路表結冰粘接強度的測試方法，包括如下步驟：制作測試用瀝青混合料試件；將瀝青混合料試件表面灑上水，放置一條浸濕的布條，使兩者緊緊貼合在一起；試驗前將底座模具放入試驗機的底座，將夾具模具通過螺桿與試驗機的夾具旋緊；將瀝青混合料試件與布條從低溫空氣浴中取出，安放在已經放入試驗機底座模具中的彈簧片上，同時將布條的一頭放入夾具模具的兩塊夾板之間，旋緊螺母，使得布料緊緊夾在兩塊夾板之間；開動瀝青粘韌性測試儀，并獲取拉力隨著拉伸長度的變化曲線；并取得測試結果中粘結應力的平均值P。本發明專利技術提供的測試方法及試驗指標可以有效而準確地評價冰雪與路面的粘結強度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是一種浙青路面與路表結冰粘接強度的測試方法，能夠用于測試浙青路面試件表面結冰時，結冰層與路面的粘接強度特性，可用于對路面除冰雪技術的研究，以及判斷融冰雪浙青路面的融冰雪效果。本專利技術屬于公路浙青路面測試領域。
技術介紹
我國地域廣闊，南北氣候差異較大，加之近年來各地極端氣候出現頻率增加，路面積雪結冰問題較為常見。尤其是初冬和初春季節，路面積雪在溫度變化和車輛荷載的作用下，路面表面極易形成薄冰。路面結冰對于交通安全、路網通行能力、道路資產管理、社會穩定與經濟發展會造成嚴重的影響。目前，為了減少冬季降雪、結冰引發的交通事故，各公路管理部門主要采取封閉交通的方法。如，2008年I月26日江蘇沿江、蘇南地區遭受中等程度降雪，局部出現大雪，導致江蘇境內部分高速封閉，南京周邊高速全封閉。2011年2月的降雪，導致江蘇浙江等5省 12條高速因雪霧通行受阻。高速公路的封閉及普通道路因冰雪導致的通行能力下降，不僅易引起交通事故，同時還帶來巨大的經濟損失。因此，開展浙青路面除冰雪技術的研究，不僅有助于減少冰雪天氣的交通事故，同時還可以有力地保障災害天氣條件下的公路通行能力。浙青路面除冰雪技術的研究不僅具有明顯的實用性，同時也具有顯著的社會效益和經濟效益。近年來出現了緩釋型融冰化雪技術，也成為冰雪抑制技術，通過將鹽分事先添加到浙青路面中，是其在路面降雪時，緩慢的向路表進行釋放，從而破壞冰雪與路表的粘結， 從而恢復路表的防滑功能。由于路面結構空隙的存在，水分逐漸進入混合料內部，使得易溶鹽成分溶解。在毛細管壓力及車輛碾壓作用下，易溶鹽溶液從浙青混合料內部濃度較高的狹小空間逐漸向鹽分濃度較低的路面表面擴散，從而降低道路表面水的冰點，延遲道路表面積雪結冰。緩釋型融冰化雪技術的應用帶來一個新問題即需要對緩釋型融冰雪浙青混合料的融冰雪效果進行準確的評價。目前國內外評價路面融冰雪效果的方法主要可以分為定性評價和定量評價兩大類，而這兩類方法在評價路面融冰雪效果上存在著各種各樣的問題， 這里綜述之。(I)目前最常見的定性評價方法是將融冰雪路面與普通浙青路面冬季下雪后的情況通過照片的方式直接作對比從而評價路面融冰雪效果。其它常見的定性評價方法包括劃破現象的觀測，繪制抑制冰雪效果評價表，事故調查等。定性評價方法雖然能很直觀的反映出融冰雪路面具有良好的融冰雪效果，但它不采用數學方法，強調的是觀察、分析、歸納與描述。因此定性評價會使評價結果模糊籠統，彈性較大，難以精確把握，并不能準確的評價路面的融冰雪效果。(2)目前最常見的定量評價方法包括路面露出率法，鹽分溶析法等。路面露出率指車輛行駛的范圍內，已露出路面面積與檢測段面積之比。這種方法只適用于室外對試驗3段進行評價，室內無法用這個指標進行評價融冰雪效果。而且路面露出率受車流量影響較大，車流量越大，路面露出率也就越大；鹽分溶析法是測出不同條件下試件鹽分溶析結果， 以此估計路面鹽分析出量，從而評價路面的融冰雪效果。該方法沒有考慮溫度和溶液濃度對試件鹽分析出量的影響，鹽分析出與實際情況不相符，同時緩釋型路面并不是將路面表面的雪完全融化，而只融化與路面相接觸的一部分，因此對于降雪量較大時，確定的鹽分析出量的目標值與實際相差較大。總之，目前評價路面融冰雪效果的方法存在著各個方面的不足，并不能用于緩釋型融冰雪效果的評價，而針對緩釋型融冰雪路面融冰雪效果的優秀評價方法需要滿足以下幾個方面a,能夠從數值方面精確的評價路面的融冰雪效果，避免評價結果的模糊籠統。h既能夠適用于實驗室對融冰雪效果的評價，又能適用于室外對試驗段的評價。C，能夠與實際相結合，較好的反映實際使用過程中鹽分的析出以及緩釋型融冰雪路面與冰雪的粘結情況。A試驗方法較簡單，操作過程容易，便于現場取芯測試，利于試驗方法的推廣。
技術實現思路
技術問題本專利技術要解決的技術問題是提供一種浙青路面與路表結冰粘接強度的測試方法，可以避免由于評價結果的模糊籠統而造成的緩釋型融冰雪浙青混合料融冰雪效果評價不準確的問題，同時要與實際路面的使用情況相結合，該測試方法的實驗條件應與實際路面狀況相符，簡單方便地反映融冰雪路面與冰層的粘結情況，從而能夠準確的評價融冰雪路面的融冰雪效果。技術方案為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是一種浙青路面與路表結冰粘接強度的測試方法，包括如下步驟步驟I:制作測試用浙青混合料試件，對于同一種浙青混合料，每組試驗的平行試件不少于3個；步驟2 :將浙青混合料試件表面灑上水，放置一條浸濕的布條，使兩者緊緊貼合在一起，中間不要留有氣泡，置于規定溫度的低溫空氣浴中12小時以上，直至浙青混合料試件與布條較好的粘結在一起，布條與冰層的粘結力大于冰層與試件之間的粘結力；步驟3 :試驗前將底座模具放入試驗機的底座，將夾具模具通過螺桿與試驗機的夾具旋緊，使夾具模具的下部夾板與底座模具的外邊緣平行；步驟4:將浙青混合料試件與布條從低溫空氣浴中取出，安放在已經放入試驗機底座模具中的彈簧片上，并保證浙青混合料試件與底座模具的上表面相平齊，同時將布條的一頭放入夾具模具的兩塊夾板之間，旋緊螺母，使得布料緊緊夾在兩塊夾板之間；步驟5:開動浙青粘韌性測試儀，夾具以一定的速度拉動布條向上移動布條完全脫離試件表面為止，拉伸速度為500mm/min±2mm,拉力采樣間隔為O. 5mm,記錄對布條施加的拉力F以及拉伸長度L，并獲取拉力隨著拉伸長度的變化曲線，拉力的非線性誤差可達到 O. 5% ；步驟6 :布條與浙青混合料試件表面的粘結應力通過拉力的大小與布條和緩浙青混合料試件表面的粘結面積得到，根據拉力隨著拉伸長度的變化曲線可以得到浙青混合料試件表面與冰層粘結應力的分布情況，并取得測試結果中粘結應力的平均值P。所述步驟I的試件制備時，當試件從路面鉆芯獲取時，在路面相鄰區域鉆取芯樣至少3個，芯樣直徑為100mm±2. 0mm，再將芯樣切割，使其高度為32±2. Omm ;當試件由室內馬歇爾試驗或輪碾成型獲取時，成型試件高度為63. 5±2臟或40飛0臟，可以切割獲取3個平行測試標準試件；試件切割成型時，切割面應垂直于浙青混合料試件的側面，切割面最大坡度不超過I %的試件為合格試件，否則需要利用磨光機打磨至符合要求，切割面最大坡度超過2%的試件不可用于試驗。所述步驟2的低溫空氣浴采用低溫箱，溫控程度為±1°C，且具有空氣循環系統。所述步驟2中低溫空氣浴的試驗溫度為-3V。所述中的試驗機采用SYD-0624浙青粘韌性測試儀。所述的布條為長條形，寬度為60mm± 2. Omm,長度為150mm以上。測試用浙青混合料試件可以為圓柱形，高度32±2. Omm,直徑為100mm±2. Omm ;也可以為長方體，長度與寬度相同100mm±2. 0mm,高度為32±2. 0mm。測試用的布條為長條形，要求強度較高，不容易變形和斷裂，厚度較小，與水的浸潤性較好，低溫條件下能夠較好的與試件凍粘在一起。選擇布條材料時，需要保證布條與試件凍粘后，拉伸布條時發生破裂的表面在冰層與試件之間而不是布條與冰層之間，即布條與冰層的粘結力要大于冰層與試件之間的粘結力，從而能真實的反映冰層與混合料的粘結應力。本測試方法選取的試驗溫度為_3°C，因為在這個溫度下路面極易形成薄冰，對道路的行車安全影響較大本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種瀝青路面與路表結冰粘接強度的測試方法，其特征在于包括如下步驟：步驟1：制作測試用瀝青混合料試件（1），對于同一種瀝青混合料，每組試驗的平行試件不少于3個；步驟2：將瀝青混合料試件(1)表面灑上水，放置一條浸濕的布條（2），使兩者緊緊貼合在一起，中間不要留有氣泡，置于規定溫度的低溫空氣浴中12小時以上，直至緩釋型融冰雪瀝青混合料試件(1)與布條較好的粘結在一起，布條與冰層的粘結力大于冰層與試件之間的粘結力；步驟3：試驗前將底座模具(3)放入試驗機的底座，將夾具模具(4)通過螺桿（5）與試驗機的夾具旋緊，使夾具模具(4)的下部夾板（6）與底座模具(3)的外邊緣平行；步驟4：將瀝青混合料試件(1)與布條（2）從低溫空氣浴中取出，安放在已經放入試驗機底座模具(3)中的彈簧片（7）上，并保證瀝青混合料試件(1)與底座模具(3)的上表面相平齊，同時將布條的一頭放入夾具模具(4)的兩塊夾板（6）之間，旋緊螺母（8），使得布料緊緊夾在兩塊夾板（6）之間；步驟5：開動瀝青粘韌性測試儀，夾具以一定的速度拉動布條（2）向上移動布條完全脫離試件表面為止，拉伸速度為500mm/min±2mm，拉力采樣間隔為0.5mm，記錄對布條施加的拉力F以及拉伸長度L，并獲取拉力隨著拉伸長度的變化曲線，拉力的非線性誤差可達到0.5%；步驟6：布條與瀝青混合料試件表面的粘結應力通過拉力的大小與布條和瀝青混合料試件表面的粘結面積得到，根據拉力隨著拉伸長度的變化曲線可以得到瀝青混合料試件表面與冰層粘結應力的分布情況，并取得測試結果中粘結應力的平均值P。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙永利，周健，馬濤，李德峰，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：