[發明專利]路面表面防滑加鋪材料松散掉粒模擬測試方法及其測試設備

有效

• 申請號: 201010232274.5
• 申請日: 2010-07-23
• 公開（公告）號: CN101915710A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 磨煉同;方星;吳少鵬;束冬林
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及路面表面防滑加鋪材料的抗松散掉粒性能的評價，具體地指一種路面表面防滑加鋪材料松散掉粒模擬測試方法及其測試設備。

背景技術

瀝青混凝土或者水泥混凝土路面在經過長期使用后，其表面抗滑性能會急劇下降，容易導致嚴重的交通事故，因而難以滿足路面行車安全的要求。路面表面的抗滑性能可由其摩擦系數來衡量，該參數一般可通過擺式摩擦系數測定儀測量。由于抗滑性能屬于路面表面使用功能的損壞，對路面結構的承載能力影響不大，因此在實際的路面養護工程中，針對路面表面抗滑性能的衰減，大都是進行薄層罩面或微表處理，即加鋪一層厚度小于30mm的防滑功能層，以恢復其抗滑功能、延長路面使用壽命，而無需對路面結構進行大深度處理。加鋪防滑功能層的處理方式簡單易行，節約成本，具有廣闊的應用前景。

前述涉及的薄層罩面技術或微表處理技術，具體的說一般是采用熱瀝青、乳化瀝青、樹脂類材料等為粘結劑，與具有一定級配組成或者單一粒徑的抗磨集料經過一定的施工工藝，共同形成表面防滑功能層。表面防滑功能層的特點是層厚很薄、表面非常粗糙。防滑功能層鋪設后，將直接經受行車的荷載作用以及光、氧、水等多重外力作用。在實際使用中，所加鋪的防滑功能層的主要破損形式是其抗磨集料在反復的行車荷載作用下發生松散掉粒，從而逐步失去其應有的防滑功能。

目前，國內已有一些針對路面磨耗的試驗方法與設備，主要集中在集料加速磨耗磨光試驗，如《公路工程集料試驗規程》T0321-2005中的集料加速磨光試驗，然而其目的是測量摩擦系數從而選擇具有高耐磨性能的集料用于路面施工。國內一些單位自行研發的路面加速磨耗試驗裝置主要針對的正是正常的路面，如瀝青混凝土或者水泥混凝土路面，主要檢測路面表面由于集料表面磨光而導致的摩擦系數下降。這是由于在正常的路面結構中，瀝青混凝土和水泥混凝土發生松散掉粒的幾率很小，而集料表面磨耗和磨光則是問題關鍵所在。因而目前已有的試驗方法都認為：延緩路面磨耗和磨光問題主要通過選用高耐磨集料加以解決。又比如：長安大學和同濟大學研發的路面加速磨耗裝置主要通過擺式摩擦系數測定儀測定試樣表面上輪胎作用位置處的瀝青混合料的摩擦系數來實現對路面的耐磨性測試。但是，所用的擺式摩擦系數評價方法并不適用于防滑加鋪材料的松散掉粒分析。因為對于防滑功能層，由于其是在現有的路面上加鋪而成的，且該防滑功能層的厚度很薄，與原有路面很難形成一個共同體，所以在反復的行車荷載作用下，容易發生防滑功能層的集料松散掉粒，甚至由于防滑功能層與下層結構粘結不足而導致層間脫落。此時，集料的磨耗已經不是主要的問題所在。

實際中也存在有關瀝青混合料的松散掉粒性能的試驗，比如在《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ?052-2000中，針對乳化瀝青稀漿封層混合料制定了濕輪磨耗試驗來檢測松散掉粒性能。該試驗方法是將稀漿混合料試件放在水中，用標準磨耗頭磨5分鐘，測定試件的磨耗損失。然而，其試驗目的是確定合理的瀝青用量，而非針對防滑加鋪材料的松散掉粒性能評價，其結果也只對稀漿混合料的設計起指導作用，并不能反應稀漿混合料在作為路面表面防滑加鋪材料使用時的抗松散掉粒能力。國外也有針對多孔瀝青混合料的松散掉粒試驗，所用的試驗裝置是在乳化瀝青稀漿封層混合料濕輪磨耗試驗的基礎上進行改進，用橡膠輪替換標準磨耗頭循環往復碾壓試件表面，以測定試件的磨耗損失。其目的是通過一定加載次數下的最大容許磨耗損失值來確定多孔瀝青混合料的最低瀝青用量，以避免由于瀝青用量過少而引發的早期路面表面松散掉粒。

上述分析表明，國內已有路面加速磨耗試驗裝置，其與擺式摩擦系數測定儀相結合可實現路面磨耗或磨光性能檢測，但其試驗手段和方法具有很大的局限性，不能用于合理地表征防滑加鋪材料的抗松散掉粒性能。國內外雖有關于混合料的松散掉粒的試驗，但均是為了定性的確定其中的粘接劑的最低用量。因此急需開發出與防滑功能層材料相匹配的室內模擬測試方法及其測試設備，以綜合評價路面表面防滑加鋪材料的抗松散掉粒性能。

發明內容

本發明的目的就是提供一種路面表面防滑加鋪材料松散掉粒模擬測試方法及其測試設備，可用于測定防滑加鋪材料中集料的剝落率。

為實現上述目的，本發明提供的一種路面表面防滑加鋪材料松散掉粒模擬測試方法包括如下步驟：

1)將待測試的防滑加鋪材料加鋪于路面面板表面制成試件；

2)將試件置于輪胎下方；

3)調節輪胎施加在試件表面上的摩擦力和輪壓、以及輪胎與試件之間的相對行程距離和行進速度；