[發(fā)明專利]排水性瀝青混合料空隙衰減程度的評價方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310231406.6
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN103323381A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳俊;陳景雅;車常偉
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于道路工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及在車輛荷載反復作用下，排水性瀝青混合料空隙衰減程度的評價方法。

背景技術(shù)

在我國已經(jīng)建成的瀝青路面中，面層大多采用密級配瀝青混合料和骨架密實型混合料這些傳統(tǒng)的形式。無論是空隙率4％左右的密級配瀝青混合料，還是空隙率8％左右的骨架密實型混合料，都基本不透水，在雨天行車時容易產(chǎn)生較大的水霧和水漂，嚴重影響車輛行駛的安全性。另一方面，由于傳統(tǒng)瀝青路面面層的空隙率較小，車輛行駛時輪胎與路表之間容易產(chǎn)生較大的噪聲，給道路周邊居民造成嚴重的噪聲污染?？梢哉f，傳統(tǒng)的瀝青面層主要以保障車輛的正常通行為原則，對于車輛行駛時噪音的降低與控制、雨天行車時抗滑性能的要求都未能充分考慮。因此，傳統(tǒng)的瀝青路面型式已很難滿足人們對道路安全性和舒適性日益增長的要求。

為了增加車輛行駛的安全性，提高司乘人員和道路周邊居民舒適感，20世紀后期道路科技工作者研發(fā)了排水性瀝青路面。排水性瀝青路面采用空隙率較大（20%左右）的瀝青混合料鋪設(shè)路面排水層，雨水通過排水層中混合料的內(nèi)部連通空隙排出路面結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點主要表現(xiàn)在：（1）優(yōu)異的排水性能使道路表面無法形成水膜，減少了行車水霧和水飄，可大大提高雨天行車的安全性；（2）由于路表大量連通空隙的存在，使輪胎與路表面的接觸噪音有更大的消散空間，從而大大降低車輛行駛噪音；（3）道路表面粗糙的紋理使白天照在路面上的太陽光和夜間的燈光產(chǎn)生漫反射，減少眩光，提高能見度，改善行駛視線，降低車輛發(fā)生交通事故的可能性。

鑒于排水性瀝青路面具有優(yōu)異的排水、降噪和防止眩光功能，目前這種路面形式已經(jīng)在很多國家和地區(qū)得到了初步應用。但是，在排水瀝青路面應用過程中，人們逐漸發(fā)現(xiàn)隨著使用時間的延長，一些排水性瀝青路面的排水、降噪、抗滑等性能往往出現(xiàn)不同程度的衰減，逐步喪失了其相比于傳統(tǒng)路面所存在的優(yōu)勢。對于排水性瀝青路面排水、降噪等功能的衰減，世界各國的道路科技工作者普遍認為是由兩個原因引起的：第一，車輛荷載重復作用下排水性瀝青混合料內(nèi)部空隙發(fā)生衰變；第二，灰塵、輪胎橡膠粉等堵塞混合料空隙。近年來，由灰塵和輪胎橡膠粉等堵塞空隙造成空隙率下降的問題，已經(jīng)引起道路科技工作者的重視，相關(guān)的維護設(shè)備已經(jīng)陸續(xù)被研發(fā)，并取得了良好的應用效果。但是，由于車輛荷載反復作用導致的孔結(jié)構(gòu)衰變問題還沒有得到系統(tǒng)研究，尤其是采用什么方法評價混合料內(nèi)部空隙的衰減尚沒有獲得解決。

因此，設(shè)計一種排水性瀝青混合料空隙衰減程度的評價方法，不僅對完善排水性瀝青混合料配合比設(shè)計方法，尤其是級配設(shè)計方法具有較大的理論價值，對于延長排水性瀝青路面使用壽命、降低維護成本亦具有重大的實際意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對目前排水性瀝青路面排水、降噪功能過快衰減的現(xiàn)狀，提供一種測試空隙衰變程度的方法，用于排水性瀝青混合料級配設(shè)計和路用性能評價過程中，起到延緩排水性瀝青路面空隙衰變的作用。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

排水性瀝青混合料空隙衰減程度的評價方法，其特征在于包括如下步驟：

1）按照待測定的集料級配和瀝青用量，在實驗室內(nèi)碾壓成型排水性瀝青混合料的板式試件，在板式試件的四個側(cè)面中，選擇三個側(cè)面，并和試件底面一起涂抹密封材料，封住三側(cè)面和底面表面的空隙；

2）以未涂抹密封材料的試件側(cè)面作為排水側(cè)面，把板式試件放入排水系數(shù)測試儀中，調(diào)節(jié)測試的板式試件坡度為α；關(guān)閉水箱閥門，在水箱內(nèi)注入質(zhì)量為a0的水，迅速打開水箱閥門，并按動計時器，當水箱內(nèi)的水全部排出、且側(cè)面排水量筒內(nèi)水位不變時，記為t1秒；稱得側(cè)面排水量桶中水的質(zhì)量a1；以初始排水系數(shù)表征瀝青混合料的初始排水能力；

3）把板式試件放入車轍試驗機內(nèi)進行車轍試驗，試驗時，輪跡帶必須與步驟2）中的排水側(cè)面平行，試驗結(jié)束后，取出板式試件，在試件上表面畫出車轍試驗的輪跡帶，以及與輪跡帶垂直相交、通過輪跡帶兩個端點的兩條直線，沿這兩條直線，把板式試件切割為三部分，取表面含有輪跡帶的部分，并采用密封材料涂抹切割后形成的兩個側(cè)面；

4）把含有輪跡帶的試件部分放入排水系數(shù)測試儀中，試件的坡度應與步驟2）初始排水系數(shù)測試時試件采用的坡度相同，為α，按照步驟2）測試其排水系數(shù)P2，以空隙衰減指數(shù)表征排水性瀝青混合料孔結(jié)構(gòu)的衰變程度，n越大說明孔結(jié)構(gòu)衰變的程度越嚴重。

所述的排水性瀝青混合料空隙衰減程度的評價方法，其特征在于步驟3）中所述的車轍試驗較優(yōu)條件為：試驗溫度為60℃，輪壓為0.7MPa，輪碾速度為42次/min，試驗時間1h。