沥青路面离析评价方法综述

时间:2022-05-24 01:50:36

沥青路面离析评价方法综述

摘要:本文介绍了目前国内外常用的沥青路面离析评价方法,主要包括无损类和破损类检测方法,两种方法在评价沥青路面离析方面均有各自的特点,在沥青路面离析程度的评价过程中应综合考虑各个方法的适用性,以期对其进行客观评价,达到延长沥青路面使用寿命的目的。

摘要:本文介绍了目前国内外常用的沥青路面离析评价方法,主要包括无损类和破损类检测方法,两种方法在评价沥青路面离析方面均有各自的特点,在沥青路面离析程度的评价过程中应综合考虑各个方法的适用性,以期对其进行客观评价,达到延长沥青路面使用寿命的目的。

关键词:沥青路面;离析;无损检测,破损

关键词:沥青路面;离析;无损检测,破损

Abstract: this paper introduces the commonly used at home and abroad for the asphalt pavement evaluation method of segregation, mainly including nondestructive testing methods of class and breakage, two kinds of methods in evaluating the asphalt pavement segregation all have their own characteristics, in the asphalt pavement segregation in the process of the degree of evaluation should be taken into account the applicability of each method, so as to objectively evaluate the, lengthen the service life of the asphalt pavement purpose.

Abstract: this paper introduces the commonly used at home and abroad for the asphalt pavement evaluation method of segregation, mainly including nondestructive testing methods of class and breakage, two kinds of methods in evaluating the asphalt pavement segregation all have their own characteristics, in the asphalt pavement segregation in the process of the degree of evaluation should be taken into account the applicability of each method, so as to objectively evaluate the, lengthen the service life of the asphalt pavement purpose.

Key words: the asphalt pavement; Segregation; Nondestructive testing, damaged

Key words: the asphalt pavement; Segregation; Nondestructive testing, damaged

中图分类号:U416.217文献标识码:A 文章编号:

中图分类号:U416.217文献标识码:A 文章编号:

在对沥青混合料这种路面材料的研究越来越多的今天,出现了许多性能优良、结构合理的沥青路面结构。然而非均匀性的出现导致设计合理的路面出现种种病害,降低了沥青路面的使用寿命并提高养护和重建费用[1]。国际上许多国家已经开展了关于非均匀性的相关研究。

在对沥青混合料这种路面材料的研究越来越多的今天,出现了许多性能优良、结构合理的沥青路面结构。然而非均匀性的出现导致设计合理的路面出现种种病害,降低了沥青路面的使用寿命并提高养护和重建费用[1]。国际上许多国家已经开展了关于非均匀性的相关研究。

检测和评价非均匀性的方法主要包括无损类和破损类。无损类方法主要包括视觉辨别、用于测量表面构造深度的铺砂法和激光断面仪法、核子密度仪法、渗水法、热成像法、探地雷达法以及地震波路面分析仪法。破损类主要为现场取芯,通过混合料的性质,如沥青含量、级配、密度和孔隙率等来评价非均匀性[2,3]。

检测和评价非均匀性的方法主要包括无损类和破损类。无损类方法主要包括视觉辨别、用于测量表面构造深度的铺砂法和激光断面仪法、核子密度仪法、渗水法、热成像法、探地雷达法以及地震波路面分析仪法。破损类主要为现场取芯,通过混合料的性质,如沥青含量、级配、密度和孔隙率等来评价非均匀性[2,3]。

1无损类

1无损类

1.1视觉辨别、铺砂法、激光断面仪法

1.1视觉辨别、铺砂法、激光断面仪法

视觉辨别、铺砂法、激光断面仪法能测量非均匀区域与均匀区域表面构造深度,通过构造深度的变化来划分离析程度。对表面构造深度不均匀的视觉辨别常用于最初确定离析部位,但这种主观方法常常引起业主和承包商的不同意见。视觉辨别仅能对路面表层进行评价,但实地研究表明具有相同表面构造深度的不同区域往往其下部可能出现不均匀性。同时在均匀区域,由于碾压导致集料破碎或者集料表面纹理缺陷,得到的视觉辨别结果可能会得出非均匀的结论。并且,大粒径材料路面的非均匀性易于分辨,而相对小的粒径往往不易分辨。

视觉辨别、铺砂法、激光断面仪法能测量非均匀区域与均匀区域表面构造深度,通过构造深度的变化来划分离析程度。对表面构造深度不均匀的视觉辨别常用于最初确定离析部位,但这种主观方法常常引起业主和承包商的不同意见。视觉辨别仅能对路面表层进行评价,但实地研究表明具有相同表面构造深度的不同区域往往其下部可能出现不均匀性。同时在均匀区域,由于碾压导致集料破碎或者集料表面纹理缺陷,得到的视觉辨别结果可能会得出非均匀的结论。并且,大粒径材料路面的非均匀性易于分辨,而相对小的粒径往往不易分辨。

铺砂法虽然能准确测量表面构造深度,但随机选择的试验地点并不具备充分的代表性,而且费时费工,仅能用于路表面检测[4]。

铺砂法虽然能准确测量表面构造深度,但随机选择的试验地点并不具备充分的代表性,而且费时费工,仅能用于路表面检测[4]。

激光断面仪测量构造深度能用正常车速进行,通过相关软件能取得连续的构造剖面图,能与视觉辨别结果对应。但激光断面仪对非均匀性的检测也仅限于表面,并且干湿情况和行车速度对测量结果也有一定影响。对于表面特别粗糙的例如OGFC路面,由于激光不能达到较深的位置而使测量结果偏小。

激光断面仪测量构造深度能用正常车速进行,通过相关软件能取得连续的构造剖面图,能与视觉辨别结果对应。但激光断面仪对非均匀性的检测也仅限于表面,并且干湿情况和行车速度对测量结果也有一定影响。对于表面特别粗糙的例如OGFC路面,由于激光不能达到较深的位置而使测量结果偏小。

1.2核子密度仪法

1.2核子密度仪法

核子密度仪能用来测定混合料密度和沥青含量,通过与均匀区域的对照来评价路面均匀性。美国一些州制定了相关方法和标准,如左治亚州研究认为密度差异超过0.63g/cm3,就认为路面存在离析。核子密度仪能现场评价混合料密度和沥青含量,并可在确定离析的区域进行二次测量。

核子密度仪能用来测定混合料密度和沥青含量,通过与均匀区域的对照来评价路面均匀性。美国一些州制定了相关方法和标准,如左治亚州研究认为密度差异超过0.63g/cm3,就认为路面存在离析。核子密度仪能现场评价混合料密度和沥青含量,并可在确定离析的区域进行二次测量。

然而沥青混合料的含水量会影响测量结果,而且不同种类集料对检测结果也有不同影响。同时,核子密度仪并不是针对某一结构层单独设计,其下层密度也会对测量结果产生影响。

然而沥青混合料的含水量会影响测量结果,而且不同种类集料对检测结果也有不同影响。同时,核子密度仪并不是针对某一结构层单独设计,其下层密度也会对测量结果产生影响。

1.3渗水法

1.3渗水法

由于依赖内部联通的孔隙,渗水法仅适用于测定粗集料的离析。细粒径密级配沥青混合料具有十分低的渗透性,即便出现一定程度离析,其渗透性也不会有很大变化。而且,流体的横向和纵向流动以及非饱和流动并不能由渗透性测试有效区分。

由于依赖内部联通的孔隙,渗水法仅适用于测定粗集料的离析。细粒径密级配沥青混合料具有十分低的渗透性,即便出现一定程度离析,其渗透性也不会有很大变化。而且,流体的横向和纵向流动以及非饱和流动并不能由渗透性测试有效区分。

取芯渗水试验能够解决上述问题。通过封闭芯样的周边,并且给流体一个恒定真空压力用以增加细粒径密级配混合料的渗透性。

取芯渗水试验能够解决上述问题。通过封闭芯样的周边,并且给流体一个恒定真空压力用以增加细粒径密级配混合料的渗透性。

1.4热成像法

1.4热成像法

红外线扫描仪能够检测物体以热的方式发出的红外射线,这些自然射线能转化为电子脉冲从而绘制物体的热量图,不同颜色代表不同温度。

红外线扫描仪能够检测物体以热的方式发出的红外射线,这些自然射线能转化为电子脉冲从而绘制物体的热量图,不同颜色代表不同温度。

粗集料集中的区域其周围有更多的孔隙,这将促进这些区域温度下降加快。相反,细集料集中或者密实区域的高温将能保持得更久,因此温度的差异可以用来评价离析。然而这种方法依赖路面唯一热量源―阳光的影响,在气温变化不显著的情况下则很难进行。而且,周围环境温度、风速、湿度以及表面构造都会对结果产生影响,并且试验时要求一个相对高的温度变化率。由于路面含水量对测试的影响,此方法更多用于含水量少的新建路面而不适用已建成路面。

粗集料集中的区域其周围有更多的孔隙,这将促进这些区域温度下降加快。相反,细集料集中或者密实区域的高温将能保持得更久,因此温度的差异可以用来评价离析。然而这种方法依赖路面唯一热量源―阳光的影响,在气温变化不显著的情况下则很难进行。而且,周围环境温度、风速、湿度以及表面构造都会对结果产生影响,并且试验时要求一个相对高的温度变化率。由于路面含水量对测试的影响,此方法更多用于含水量少的新建路面而不适用已建成路面。

最近几年,热成像技术也用于测定路面施工时的温度变化。由于施工工艺造成的混合料温度差异称为温度离析。有关文献表明运料车中混合料中间与边部之差或者表面与内部之差可能高达100℃以上,通过摊铺机料斗边部的滞留,最终摊铺温度差能高达120℃。由于碾压造成表面温度变化,该技术必须在第一次压实前进行。

最近几年,热成像技术也用于测定路面施工时的温度变化。由于施工工艺造成的混合料温度差异称为温度离析。有关文献表明运料车中混合料中间与边部之差或者表面与内部之差可能高达100℃以上,通过摊铺机料斗边部的滞留,最终摊铺温度差能高达120℃。由于碾压造成表面温度变化,该技术必须在第一次压实前进行。

1.5探地雷达法(GPR)

1.5探地雷达法(GPR)

探地雷达法的基本原理是测量介电常数,测量设备可车载从而比较快捷地获得数据。在公路应用中,不同结构层分界面介电常数会发生变化,脉冲通过结构层的时间可用来测定结构层厚度。

探地雷达法的基本原理是测量介电常数,测量设备可车载从而比较快捷地获得数据。在公路应用中,不同结构层分界面介电常数会发生变化,脉冲通过结构层的时间可用来测定结构层厚度。

同时,由于各种材料的介电常数不同,当混合料出现不均匀时介电常数会发生变化,粗集料集中孔隙增大时,介电常数会减小,Williams用GPR技术进行的室内研究证明了这个结论。美国德克萨斯州公路局研究认为,当介电常数变化大于0.8的粗级配混合料以及介电常数变化大于0.4的细级配混合料则认为离析。

同时,由于各种材料的介电常数不同,当混合料出现不均匀时介电常数会发生变化,粗集料集中孔隙增大时,介电常数会减小,Williams用GPR技术进行的室内研究证明了这个结论。美国德克萨斯州公路局研究认为,当介电常数变化大于0.8的粗级配混合料以及介电常数变化大于0.4的细级配混合料则认为离析。

然而,各种材料介电常数的不同将影响测量的准确性。以下是沥青路面有关材料的介电常数:

然而,各种材料介电常数的不同将影响测量的准确性。以下是沥青路面有关材料的介电常数:

水:81

水:81

冰:3.5~3.8

冰:3.5~3.8

空气:1

空气:1

干燥集料:4.5~6.5

干燥集料:4.5~6.5

沥青:2.6~2.8

沥青:2.6~2.8

由此可见,沥青路面的含水量会严重影响测试结果,而且GPR技术的测量结果对沥青、集料变化不敏感,当非均匀性出现时GPR的测量结果可能没有变化。

由此可见,沥青路面的含水量会严重影响测试结果,而且GPR技术的测量结果对沥青、集料变化不敏感,当非均匀性出现时GPR的测量结果可能没有变化。

1.6地震波路面分析仪法

1.6地震波路面分析仪法

地震波路面分析仪使用四种波的分析技术:用表面波光谱分析评价单层模量和厚度,用联合超声波和冲击波获得杨氏模量和表层厚度,用脉冲响应获得土基的剪切模量。表层获得的数据可用来评价由于混合料的组成和密度变化造成离析引起的强度变化对路用性能的影响。

地震波路面分析仪使用四种波的分析技术:用表面波光谱分析评价单层模量和厚度,用联合超声波和冲击波获得杨氏模量和表层厚度,用脉冲响应获得土基的剪切模量。表层获得的数据可用来评价由于混合料的组成和密度变化造成离析引起的强度变化对路用性能的影响。

该方法的结果依赖于试验时的路面温度,因此,温度对试验结果的影响应该标定。而且,下层对试验结果的影响也是未知的。

该方法的结果依赖于试验时的路面温度,因此,温度对试验结果的影响应该标定。而且,下层对试验结果的影响也是未知的。

1.7非均匀性检测与评价方法的综合应用

1.7非均匀性检测与评价方法的综合应用

综合应用上述方法可用来检测与评价不同类型和等级的非均匀性。首先,应用例如热成像技术和激光断面仪等可以提供表层或接近表层特性的方法,来初步测定表面特性。其次,可以用核子密度仪以及探地雷达来测定非均匀区域的关键性质,并将其与均匀区域比较。表1.1是上述方法检测与评价非均匀性能力的评估。

综合应用上述方法可用来检测与评价不同类型和等级的非均匀性。首先,应用例如热成像技术和激光断面仪等可以提供表层或接近表层特性的方法,来初步测定表面特性。其次,可以用核子密度仪以及探地雷达来测定非均匀区域的关键性质,并将其与均匀区域比较。表1.1是上述方法检测与评价非均匀性能力的评估。

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表1.1 检测与评价非均匀性方法的评估

表1.1 检测与评价非均匀性方法的评估

2破损类

2破损类

破损类评价非均匀性方法主要为钻芯取样和试验室模拟非均匀性试验。在无损测试后钻芯取样,通过测定混合料关键性质如级配、密度、沥青含量以及孔隙率等指标来评价非均匀性,同时也可用来设置各种非均匀性等级的范围。

破损类评价非均匀性方法主要为钻芯取样和试验室模拟非均匀性试验。在无损测试后钻芯取样,通过测定混合料关键性质如级配、密度、沥青含量以及孔隙率等指标来评价非均匀性,同时也可用来设置各种非均匀性等级的范围。

2.1测定混合料性质如级配、密度、沥青含量以及孔隙率评价非均匀性

2.1测定混合料性质如级配、密度、沥青含量以及孔隙率评价非均匀性

通过抽提或燃烧炉法得到的混合料沥青含量和级配主要用来评价集料离析这种非均匀性。许多文献表明,当集料变粗时沥青含量会随之减少。Bryant研究发现,4.75mm筛的通过率改变10%,沥青含量会相应改变0.75%。Brown和Brownfield对美国乔治亚州16个项目研究发现,离析区域的沥青含量比均匀区域低1~2%。Cross等人对美国堪萨斯州4个项目的研究发现当沥青含量变化0.28%,则意味着通过9.5mm筛且留在4.75mm筛上的集料将变化5%。由于混合料级配不同,使用相同筛孔评价离析有一定局限性,有关研究也通过2.36mm筛或者通过率为50%的筛来评价离析。

通过抽提或燃烧炉法得到的混合料沥青含量和级配主要用来评价集料离析这种非均匀性。许多文献表明,当集料变粗时沥青含量会随之减少。Bryant研究发现,4.75mm筛的通过率改变10%,沥青含量会相应改变0.75%。Brown和Brownfield对美国乔治亚州16个项目研究发现,离析区域的沥青含量比均匀区域低1~2%。Cross等人对美国堪萨斯州4个项目的研究发现当沥青含量变化0.28%,则意味着通过9.5mm筛且留在4.75mm筛上的集料将变化5%。由于混合料级配不同,使用相同筛孔评价离析有一定局限性,有关研究也通过2.36mm筛或者通过率为50%的筛来评价离析。

美国NCHRP411报告提出了用混合料性质评价集料离析的标准。报告指出:对于没有离析的区域,沥青含量的减少将在配合比设计0.3%的范围内,粗筛孔的通过率没有变化;对于轻度离析,孔隙率将增加0%~4%,一个粗筛的通过率将至少减少5%,同时沥青含量将减少0.3%~0.75%;对于中度离析,孔隙率将增加2%~6%,至少两个粗筛的通过率将至少减少10%,同时沥青含量将减少0.75%~1.3%;对于重度离析,孔隙率的增加将大于4%,至少有三个粗筛的通过率将至少减少15%,同时沥青含量减少将大于1.3%,这时取芯比较困难。报告虽然提出了评价离析的具体指标,但是仅仅是针对粗集料离析,细集料离析指标将有待进一步研究。

美国NCHRP411报告提出了用混合料性质评价集料离析的标准。报告指出:对于没有离析的区域,沥青含量的减少将在配合比设计0.3%的范围内,粗筛孔的通过率没有变化;对于轻度离析,孔隙率将增加0%~4%,一个粗筛的通过率将至少减少5%,同时沥青含量将减少0.3%~0.75%;对于中度离析,孔隙率将增加2%~6%,至少两个粗筛的通过率将至少减少10%,同时沥青含量将减少0.75%~1.3%;对于重度离析,孔隙率的增加将大于4%,至少有三个粗筛的通过率将至少减少15%,同时沥青含量减少将大于1.3%,这时取芯比较困难。报告虽然提出了评价离析的具体指标,但是仅仅是针对粗集料离析,细集料离析指标将有待进一步研究。

Junxia Wu通过模拟离析试件进行APA、SST、FSCH等试验,发现随着离析程度变换混合料的相关力学性质以及路用性能都有不同程度的变化。同时,文章通过大量现场钻芯数据进行多元统计分析,提出沥青混合料的离析能够通过其孔隙率、沥青含量、级配和密度来预测。

Junxia Wu通过模拟离析试件进行APA、SST、FSCH等试验,发现随着离析程度变换混合料的相关力学性质以及路用性能都有不同程度的变化。同时,文章通过大量现场钻芯数据进行多元统计分析,提出沥青混合料的离析能够通过其孔隙率、沥青含量、级配和密度来预测。

2.2应用数字图像处理技术评价非均匀性

2.2应用数字图像处理技术评价非均匀性

通过数字图像处理,可得到混合料截面上集料的分布状态,通过分布状态的变化评价集料离析。Tashman等人通过把水平截面和竖直截面划分成等面积的内外两个区域来研究混合料中粒径大于2.36mm的集料分布情况。Hunter等人将横截面划分为四个90度的扇形,通过比较等面积中4.75 mm以上集料的分布数量来评价离析。彭勇等人通过比较横截面上集料面积对对称轴的转动惯量来评价离析。

通过数字图像处理,可得到混合料截面上集料的分布状态,通过分布状态的变化评价集料离析。Tashman等人通过把水平截面和竖直截面划分成等面积的内外两个区域来研究混合料中粒径大于2.36mm的集料分布情况。Hunter等人将横截面划分为四个90度的扇形,通过比较等面积中4.75 mm以上集料的分布数量来评价离析。彭勇等人通过比较横截面上集料面积对对称轴的转动惯量来评价离析。

3结论

3结论

离析的无损检测类和破损类检测方法在评价沥青路面离析方面均有各自的特点,在沥青路面离析程度的评价过程中应综合考虑各个方法的适用性,以期对其进行客观评价,钻芯取样是研究级配离析最基本也是最直接的方法,通过研究包括级配、孔隙率、沥青含量等混合料关键性质以及混合料力学性能的变化来评价集料离析。然而,钻芯取样的单一性、随机性很难包含整个路面的情况,也很难包含集料离析的全部级配范围。室内模拟试验在确定不同程度离析沥青含量的方法上通常采用通过沥青膜厚度与集料比表面积来实现,或者通过钻芯取样获得的某些沥青含量来给出一个大概的沥青含量,这些方法与实际路面中沥青含量都存在一定的差异,使得方法本身存在一定的缺陷,因此需要在该方面开展相关研究,提高沥青路面离析的控制效果,从而达到延长沥青路面使用寿命的目的。

离析的无损检测类和破损类检测方法在评价沥青路面离析方面均有各自的特点,在沥青路面离析程度的评价过程中应综合考虑各个方法的适用性,以期对其进行客观评价,钻芯取样是研究级配离析最基本也是最直接的方法,通过研究包括级配、孔隙率、沥青含量等混合料关键性质以及混合料力学性能的变化来评价集料离析。然而,钻芯取样的单一性、随机性很难包含整个路面的情况,也很难包含集料离析的全部级配范围。室内模拟试验在确定不同程度离析沥青含量的方法上通常采用通过沥青膜厚度与集料比表面积来实现,或者通过钻芯取样获得的某些沥青含量来给出一个大概的沥青含量,这些方法与实际路面中沥青含量都存在一定的差异,使得方法本身存在一定的缺陷,因此需要在该方面开展相关研究,提高沥青路面离析的控制效果,从而达到延长沥青路面使用寿命的目的。

参考文献:

参考文献:

[1] 刘亚红.沥青路面离析现象的成因及解决方法 [J]. 科技信息 ,2009,(20):298-298.

[1] 刘亚红.沥青路面离析现象的成因及解决方法 [J]. 科技信息 ,2009,(20):298-298.

[2] 李维杰.沥青路面离析现象的分析及其评价方法的探讨[J]. 交通科技与经济,2006,(5):13-15.

[2] 李维杰.沥青路面离析现象的分析及其评价方法的探讨[J]. 交通科技与经济,2006,(5):13-15.

[3] 唐娴.沥青路面离析的预测模型与评价标准 [J]. 中外公路,2008,(6):85-87.

[3] 唐娴.沥青路面离析的预测模型与评价标准 [J]. 中外公路,2008,(6):85-87.

[4] 张国柄,邱志雄,张相杰,李智.评价沥青路面离析状态的无损检测方法探讨[J].中外公路,2006,(3):102-104.

[4] 张国柄,邱志雄,张相杰,李智.评价沥青路面离析状态的无损检测方法探讨[J].中外公路,2006,(3):102-104.

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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表1.1 检测与评价非均匀性方法的评估

表1.1 检测与评价非均匀性方法的评估

2破损类

2破损类

破损类评价非均匀性方法主要为钻芯取样和试验室模拟非均匀性试验。在无损测试后钻芯取样,通过测定混合料关键性质如级配、密度、沥青含量以及孔隙率等指标来评价非均匀性,同时也可用来设置各种非均匀性等级的范围。

破损类评价非均匀性方法主要为钻芯取样和试验室模拟非均匀性试验。在无损测试后钻芯取样,通过测定混合料关键性质如级配、密度、沥青含量以及孔隙率等指标来评价非均匀性,同时也可用来设置各种非均匀性等级的范围。

2.1测定混合料性质如级配、密度、沥青含量以及孔隙率评价非均匀性

2.1测定混合料性质如级配、密度、沥青含量以及孔隙率评价非均匀性

通过抽提或燃烧炉法得到的混合料沥青含量和级配主要用来评价集料离析这种非均匀性。许多文献表明,当集料变粗时沥青含量会随之减少。Bryant研究发现,4.75mm筛的通过率改变10%,沥青含量会相应改变0.75%。Brown和Brownfield对美国乔治亚州16个项目研究发现,离析区域的沥青含量比均匀区域低1~2%。Cross等人对美国堪萨斯州4个项目的研究发现当沥青含量变化0.28%,则意味着通过9.5mm筛且留在4.75mm筛上的集料将变化5%。由于混合料级配不同,使用相同筛孔评价离析有一定局限性,有关研究也通过2.36mm筛或者通过率为50%的筛来评价离析。

通过抽提或燃烧炉法得到的混合料沥青含量和级配主要用来评价集料离析这种非均匀性。许多文献表明,当集料变粗时沥青含量会随之减少。Bryant研究发现,4.75mm筛的通过率改变10%,沥青含量会相应改变0.75%。Brown和Brownfield对美国乔治亚州16个项目研究发现,离析区域的沥青含量比均匀区域低1~2%。Cross等人对美国堪萨斯州4个项目的研究发现当沥青含量变化0.28%,则意味着通过9.5mm筛且留在4.75mm筛上的集料将变化5%。由于混合料级配不同,使用相同筛孔评价离析有一定局限性,有关研究也通过2.36mm筛或者通过率为50%的筛来评价离析。

美国NCHRP411报告提出了用混合料性质评价集料离析的标准。报告指出:对于没有离析的区域,沥青含量的减少将在配合比设计0.3%的范围内,粗筛孔的通过率没有变化;对于轻度离析,孔隙率将增加0%~4%,一个粗筛的通过率将至少减少5%,同时沥青含量将减少0.3%~0.75%;对于中度离析,孔隙率将增加2%~6%,至少两个粗筛的通过率将至少减少10%,同时沥青含量将减少0.75%~1.3%;对于重度离析,孔隙率的增加将大于4%,至少有三个粗筛的通过率将至少减少15%,同时沥青含量减少将大于1.3%,这时取芯比较困难。报告虽然提出了评价离析的具体指标,但是仅仅是针对粗集料离析,细集料离析指标将有待进一步研究。

美国NCHRP411报告提出了用混合料性质评价集料离析的标准。报告指出:对于没有离析的区域,沥青含量的减少将在配合比设计0.3%的范围内,粗筛孔的通过率没有变化;对于轻度离析,孔隙率将增加0%~4%,一个粗筛的通过率将至少减少5%,同时沥青含量将减少0.3%~0.75%;对于中度离析,孔隙率将增加2%~6%,至少两个粗筛的通过率将至少减少10%,同时沥青含量将减少0.75%~1.3%;对于重度离析,孔隙率的增加将大于4%,至少有三个粗筛的通过率将至少减少15%,同时沥青含量减少将大于1.3%,这时取芯比较困难。报告虽然提出了评价离析的具体指标,但是仅仅是针对粗集料离析,细集料离析指标将有待进一步研究。

Junxia Wu通过模拟离析试件进行APA、SST、FSCH等试验,发现随着离析程度变换混合料的相关力学性质以及路用性能都有不同程度的变化。同时,文章通过大量现场钻芯数据进行多元统计分析,提出沥青混合料的离析能够通过其孔隙率、沥青含量、级配和密度来预测。

Junxia Wu通过模拟离析试件进行APA、SST、FSCH等试验,发现随着离析程度变换混合料的相关力学性质以及路用性能都有不同程度的变化。同时,文章通过大量现场钻芯数据进行多元统计分析,提出沥青混合料的离析能够通过其孔隙率、沥青含量、级配和密度来预测。

2.2应用数字图像处理技术评价非均匀性

2.2应用数字图像处理技术评价非均匀性

通过数字图像处理,可得到混合料截面上集料的分布状态,通过分布状态的变化评价集料离析。Tashman等人通过把水平截面和竖直截面划分成等面积的内外两个区域来研究混合料中粒径大于2.36mm的集料分布情况。Hunter等人将横截面划分为四个90度的扇形,通过比较等面积中4.75 mm以上集料的分布数量来评价离析。彭勇等人通过比较横截面上集料面积对对称轴的转动惯量来评价离析。

通过数字图像处理,可得到混合料截面上集料的分布状态,通过分布状态的变化评价集料离析。Tashman等人通过把水平截面和竖直截面划分成等面积的内外两个区域来研究混合料中粒径大于2.36mm的集料分布情况。Hunter等人将横截面划分为四个90度的扇形,通过比较等面积中4.75 mm以上集料的分布数量来评价离析。彭勇等人通过比较横截面上集料面积对对称轴的转动惯量来评价离析。

3结论

3结论

离析的无损检测类和破损类检测方法在评价沥青路面离析方面均有各自的特点,在沥青路面离析程度的评价过程中应综合考虑各个方法的适用性,以期对其进行客观评价,钻芯取样是研究级配离析最基本也是最直接的方法,通过研究包括级配、孔隙率、沥青含量等混合料关键性质以及混合料力学性能的变化来评价集料离析。然而,钻芯取样的单一性、随机性很难包含整个路面的情况,也很难包含集料离析的全部级配范围。室内模拟试验在确定不同程度离析沥青含量的方法上通常采用通过沥青膜厚度与集料比表面积来实现,或者通过钻芯取样获得的某些沥青含量来给出一个大概的沥青含量,这些方法与实际路面中沥青含量都存在一定的差异,使得方法本身存在一定的缺陷,因此需要在该方面开展相关研究,提高沥青路面离析的控制效果,从而达到延长沥青路面使用寿命的目的。

离析的无损检测类和破损类检测方法在评价沥青路面离析方面均有各自的特点,在沥青路面离析程度的评价过程中应综合考虑各个方法的适用性,以期对其进行客观评价,钻芯取样是研究级配离析最基本也是最直接的方法,通过研究包括级配、孔隙率、沥青含量等混合料关键性质以及混合料力学性能的变化来评价集料离析。然而,钻芯取样的单一性、随机性很难包含整个路面的情况,也很难包含集料离析的全部级配范围。室内模拟试验在确定不同程度离析沥青含量的方法上通常采用通过沥青膜厚度与集料比表面积来实现,或者通过钻芯取样获得的某些沥青含量来给出一个大概的沥青含量,这些方法与实际路面中沥青含量都存在一定的差异,使得方法本身存在一定的缺陷,因此需要在该方面开展相关研究,提高沥青路面离析的控制效果,从而达到延长沥青路面使用寿命的目的。

参考文献:

参考文献:

[1] 刘亚红.沥青路面离析现象的成因及解决方法 [J]. 科技信息 ,2009,(20):298-298.

[1] 刘亚红.沥青路面离析现象的成因及解决方法 [J]. 科技信息 ,2009,(20):298-298.

[2] 李维杰.沥青路面离析现象的分析及其评价方法的探讨[J]. 交通科技与经济,2006,(5):13-15.

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[3] 唐娴.沥青路面离析的预测模型与评价标准 [J]. 中外公路,2008,(6):85-87.

[3] 唐娴.沥青路面离析的预测模型与评价标准 [J]. 中外公路,2008,(6):85-87.

[4] 张国柄,邱志雄,张相杰,李智.评价沥青路面离析状态的无损检测方法探讨[J].中外公路,2006,(3):102-104.

[4] 张国柄,邱志雄,张相杰,李智.评价沥青路面离析状态的无损检测方法探讨[J].中外公路,2006,(3):102-104.

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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