本發(fā)明涉及到混凝土橋面施工機(jī)械領(lǐng)域，具體為一種混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面壓痕機(jī)械及壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

1、在混凝土橋面-瀝青鋪裝施工過程中，為了使混凝土基層與瀝青鋪裝層之間的粘結(jié)性能更好，需要對(duì)混凝土界面進(jìn)行粗糙化處理，去除混凝土表面的浮漿，從而提高混凝土橋面的層間粘結(jié)性能，但是傳統(tǒng)混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面處置方式存在著一定的缺陷，比如：

2、混凝土界面拉毛工藝，在混凝土初凝前通過拉毛工具拉出簡單的粗糙紋理，此方法所形成的混凝土界面粗糙程度不高，構(gòu)造深度td僅在0.5mm左右，無法滿足行業(yè)需求?；炷两缑骅徝に嚕ㄟ^鑿毛錘等工具對(duì)強(qiáng)度形成后的界面浮漿進(jìn)行鑿除，此工藝運(yùn)用到橋面鋪裝中，施工效率太低，無法滿足混凝土橋面的大面積施工?，F(xiàn)有主流的橋面拋丸施工工藝，其在界面處置的過程中往往伴隨著較大的噪音污染，并且還要承擔(dān)丸料損失所帶有的材料成本。因此，本發(fā)明設(shè)計(jì)了混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面壓痕機(jī)械及壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法，其中壓痕機(jī)械能夠快速便捷地提升混凝土基層界面的粗糙度，并且該機(jī)械能夠滿足橋面大面積機(jī)械化施工的需求，施工過程中不會(huì)破壞混凝土集料的完整性，施工效率高、不揚(yáng)塵，施工質(zhì)量更好，還沒有額外的材料成本，從而解決現(xiàn)有混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面處置施工所帶來的問題。其壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法能夠確定壓痕機(jī)械的施工時(shí)機(jī)并能進(jìn)一步完善壓痕機(jī)械的壓痕齒參數(shù)，從而更好地提升基層混凝土壓痕處置界面與瀝青鋪裝層之間的層間粘結(jié)性能，

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述傳統(tǒng)混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面處置方式所存在的問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面壓痕機(jī)械及壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法具體通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

2、混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面壓痕機(jī)械及壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法，所述壓痕機(jī)械包括機(jī)械主體，壓痕滾輪，壓痕齒，駕駛艙，速度控制板，定位天線，方向盤等。

3、所述壓痕機(jī)械以三鋼輪壓路機(jī)框架作為機(jī)械主體，機(jī)械主體以前一后二的形式配備三個(gè)壓痕滾輪，壓痕滾輪之間的行駛路徑互不重疊，每個(gè)壓痕滾輪外側(cè)一圈銜接一層壓痕齒。

4、所述機(jī)械主體頂面固定有駕駛艙，駕駛艙內(nèi)部帶有方向盤、速度控制板和顯示終端，駕駛艙后部設(shè)置定位天線，定位天線與顯示終端相連。

5、所述壓痕滾輪之上的壓痕齒材料采用鋼質(zhì)、鐵質(zhì)等能夠承受壓痕機(jī)械重量且不會(huì)發(fā)生變形，同時(shí)壓痕過程中還不會(huì)黏附較多水泥混凝土的材料。

6、所述壓痕齒與壓痕滾輪的銜接采用焊接、粘接等可以保證壓痕齒緊密貼合在壓痕滾輪之上且不會(huì)發(fā)生滑移的方式。

7、所述壓痕機(jī)械在行駛過程中，駕駛艙內(nèi)的顯示終端通過定位天線反映行駛速度和方向，并通過速度控制板和方向盤調(diào)整壓痕機(jī)械的行駛速度和方向，利用壓痕滾輪上的壓痕齒對(duì)基層水泥混凝土表面進(jìn)行壓痕處理，保證壓痕機(jī)械以勻速直線的壓痕方式讓水泥混凝土表面產(chǎn)生均勻的坑狀凹槽。

8、所述壓痕機(jī)械的壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法，可包括如下步驟：

9、步驟1、將水泥混凝土澆筑在混凝土模具中，并分別讓水泥混凝土在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下凝結(jié)1h、2h、3h、4h后取出；

10、步驟2、通過3d打印等技術(shù)預(yù)制初始混凝土界面壓痕板，對(duì)不同凝結(jié)時(shí)間下的水泥混凝土進(jìn)行壓痕板的貫入壓痕，待貫入深度達(dá)到5mm左右停止并取下壓痕板；

11、步驟3、水泥混凝土壓痕之后，將水泥混凝土試件在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)1-2天后脫模，并繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至7天后取出，用鋼絲刷對(duì)壓痕后的水泥混凝土界面浮漿進(jìn)行刷除，稱取刷除前后水泥混凝土的重量變化作為浮漿重量，進(jìn)而對(duì)比不同凝結(jié)時(shí)間下水泥混凝土浮漿刷除的難易程度；

12、步驟4、在壓痕處置后的水泥混凝土試件上方涂抹瀝青并撒鋪碎石，再加鋪瀝青混合料制成水泥混凝土+瀝青混合料復(fù)合結(jié)構(gòu)試件，對(duì)復(fù)合試件進(jìn)行45°斜剪試驗(yàn)，測定不同凝結(jié)時(shí)間下，復(fù)合結(jié)構(gòu)試件的層間破壞荷載f，結(jié)合復(fù)合試件的截面面積a，通過下式求得層間抗剪強(qiáng)度們

13、

14、步驟5、綜合不同凝結(jié)時(shí)間下的水泥混凝土壓痕界面的浮漿刷除難易程度和層間抗剪強(qiáng)度變化確定壓痕時(shí)機(jī)參數(shù)；

15、步驟6、保持壓痕板壓痕面積不變，調(diào)整壓痕密度，當(dāng)水泥混凝土在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)至所確定的壓痕時(shí)機(jī)時(shí)，進(jìn)行混凝土貫入壓痕并重復(fù)斜剪實(shí)驗(yàn)，對(duì)比不同壓痕密度的層間抗剪強(qiáng)度變化，確定合理的壓痕密度；

16、步驟7、保持壓痕板壓痕面積、密度不變，調(diào)整壓痕截面傾角，當(dāng)水泥混凝土在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)至所確定的壓痕時(shí)機(jī)時(shí)，進(jìn)行混凝土貫入壓痕并重復(fù)斜剪實(shí)驗(yàn)，對(duì)比不同壓痕截面傾角的層間抗剪強(qiáng)度變化，確定合理的壓痕截面傾角；

17、步驟8、保持壓痕板壓痕面積、密度和截面傾角不變，調(diào)整壓痕形狀，當(dāng)水泥混凝土在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)至所確定的壓痕時(shí)機(jī)時(shí)，進(jìn)行混凝土貫入壓痕并重復(fù)斜剪實(shí)驗(yàn)，通過鋼刷和鑿毛錘設(shè)置拉毛、刷毛、鑿毛等傳統(tǒng)界面處置方式下的對(duì)照試件，通過不同界面處置方式下層間抗剪強(qiáng)度的對(duì)比，確定更加合理的壓痕形狀，并根據(jù)所確定的壓痕面積、密度、截面傾角及形狀作為壓痕機(jī)械配備壓痕齒的形狀參數(shù)。

18、有益效果：

19、與傳統(tǒng)混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面處置方式相比，本發(fā)明設(shè)計(jì)的混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面壓痕機(jī)械及壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)具體表現(xiàn)在：

20、1、通過壓痕機(jī)械設(shè)備完成混凝土壓痕作業(yè)，能夠快速便捷地提升混凝土基層界面的粗糙度，更好地增強(qiáng)其與瀝青鋪裝層之間的層間粘結(jié)，并且壓痕機(jī)械能夠更多地節(jié)省人力，從而提高施工效率，滿足橋面大面積機(jī)械化施工的需求。

21、2、壓痕機(jī)械配備的壓痕齒能夠在施工作業(yè)時(shí)壓出坑狀凹槽，與傳統(tǒng)的條狀槽相比能夠應(yīng)對(duì)不同方向的剪切應(yīng)力，同時(shí)壓痕機(jī)械還能夠?qū)汉圩鳂I(yè)的速度和方向進(jìn)行把握，使得壓出的凹槽更加均勻美觀。

22、3、發(fā)明的壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法能夠確定壓痕機(jī)械的施工時(shí)機(jī)，并對(duì)壓痕機(jī)械的壓痕齒形狀參數(shù)進(jìn)行不斷完善，從而更大幅度增強(qiáng)混凝土橋面-瀝青鋪裝壓痕處置界面的層間粘結(jié)性能。

技術(shù)特征：

1.一種混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面壓痕機(jī)械及壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法，其特征在于采用的混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面壓痕機(jī)械包括機(jī)械主體(1)，壓痕滾輪(2)，壓痕齒(3)，駕駛艙(4)，速度控制板(5)，定位天線(6)，方向盤(7)，顯示終端(8)，所述壓痕機(jī)械以三鋼輪壓路機(jī)框架作為機(jī)械主體(1)，機(jī)械主體(1)以前一后二的形式配備三個(gè)壓痕滾輪(2)，壓痕滾輪(2)之間的行駛路徑互不重疊，每個(gè)壓痕滾輪(2)外側(cè)一圈銜接一層壓痕齒(3)，所述機(jī)械主體(1)頂面固定有駕駛艙(4)，駕駛艙(4)內(nèi)部帶有方向盤(7)、速度控制板(5)和顯示終端(8)，駕駛艙(4)后部設(shè)置定位天線(6)，定位天線(6)與顯示終端(8)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面壓痕施工機(jī)械，其特征在于壓痕機(jī)械的施工時(shí)機(jī)和壓痕齒(3)形狀參數(shù)通過壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法確定，其設(shè)計(jì)方法包括如下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面壓痕機(jī)械，其特征在于壓痕滾輪(2)之上的壓痕齒(3)材料可以為鋼質(zhì)、鐵質(zhì)等能夠承受壓痕機(jī)械重量且不會(huì)發(fā)生變形，同時(shí)壓痕過程中還不會(huì)黏附較多水泥混凝土的材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土橋面。瀝青鋪裝基層界面壓痕機(jī)械，其特征在于壓痕齒(3)與壓痕滾輪(2)的銜接可以采用焊接、粘接等可以保證壓痕齒(3)緊密貼合在壓痕滾輪(2)之上且不會(huì)發(fā)生滑移的方式。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土橋面-瀝青鋪裝基層界面壓痕機(jī)械，其特征在于在壓痕機(jī)械行駛過程中，駕駛艙(4)內(nèi)的顯示終端(8)通過定位天線(6)反映行駛速度和方向，并通過速度控制板(5)和方向盤(7)調(diào)整壓痕機(jī)械的行駛速度和方向，利用壓痕滾輪(2)上的壓痕齒(3)對(duì)基層水泥混凝土表面進(jìn)行壓痕處理，保證壓痕機(jī)械以勻速直線的壓痕方式讓水泥混凝土表面產(chǎn)生均勻的坑狀凹槽。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法，其特征在于步驟2中壓痕板的預(yù)制可采用3d打印等技術(shù)對(duì)具有特定形狀參數(shù)的壓痕板進(jìn)行精確預(yù)制。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法，其特征在于步驟3中水泥混凝土浮漿刷除的難易程度通過水泥混凝土刷除前后重量的差值即浮漿重量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種混凝土橋面?瀝青鋪裝基層界面壓痕機(jī)械及壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法，屬于混凝土橋面施工機(jī)械領(lǐng)域，混凝土橋面?瀝青鋪裝基層界面壓痕機(jī)械其特征在于，包括機(jī)械主體，壓痕滾輪，壓痕齒，駕駛艙，速度控制板，定位天線，方向盤，顯示終端。本發(fā)明壓痕機(jī)械能夠快速便捷地提升混凝土基層界面的粗糙度，并且該機(jī)械能夠滿足橋面大面積機(jī)械化施工的需求，施工過程中不會(huì)破壞混凝土集料的完整性，并且施工效率高、不揚(yáng)塵，施工質(zhì)量更好，其壓痕參數(shù)設(shè)計(jì)方法能夠確定壓痕機(jī)械的施工時(shí)機(jī)并更好地完善壓痕齒形狀參數(shù)，從而更好地提升基層混凝土壓痕處置界面與瀝青鋪裝層之間的層間粘結(jié)性能。

技術(shù)研發(fā)人員：吳建濤,劉金鵬,劉泉,陳俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河海大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10