一種瀝青路面有效壓實(shí)時間測試裝置及測試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種瀝青路面有效壓實(shí)時間測試裝置，包括溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和秒表，所述溫度傳感器與數(shù)據(jù)采集儀通過導(dǎo)線連接，還包括支架，所述支架包括尖頭桿和滑塊，所述滑塊套在尖頭桿上，所述滑塊上設(shè)有固定圓箍，所述溫度傳感器插在固定圓箍內(nèi)。通過溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集儀，可以方便準(zhǔn)確地測定待測位置瀝青路面的平均溫度及其變化規(guī)律；通過控制碾壓過程瀝青路面攤鋪層的有效壓實(shí)時間，可以進(jìn)行科學(xué)碾壓，避免單純憑人工經(jīng)驗(yàn)，最大限度地可滿足瀝青路面壓實(shí)度和實(shí)用性能的要求。
【專利說明】一種瀝青路面有效壓實(shí)時間測試裝置及測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通領(lǐng)域，特別是浙青路面施工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]自本世紀(jì)三十年代起，高等級公路的出現(xiàn)及其迅速發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)的繁榮奠定了堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)。在高等級公路建設(shè)中，浙青路面作為一種無接縫的連續(xù)式路面，由于其具有表面平整、行車舒適、耐磨、振動小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡便、適宜于分期修建及再生利用等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到世界各國的重視。20世紀(jì)50年代以來，各國修建浙青路面的數(shù)量迅猛增加。在我國，自京津唐高速公路建設(shè)開始，浙青混凝土路面一直是高等級公路工程主要的結(jié)構(gòu)形式，并且得到極大的發(fā)展。與此同時，國家“七.五”、“八.五”、“九.五”、“十.五”集體攻關(guān)，對浙青混合料的技術(shù)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)、混合料性能檢測設(shè)備與方法、浙青路面現(xiàn)代化施工技術(shù)等進(jìn)行了大量的研究，浙青路面質(zhì)量有了很大的提高。
[0003]然而，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通量迅速增長，加上車輛大型化、超載嚴(yán)重以及渠化交通等原因，使得我國修建的浙青路面早期損害現(xiàn)象嚴(yán)重。大量研究表明，我國浙青路面發(fā)生的早期損害和路面的壓實(shí)度直接相關(guān)。如果碾壓中出現(xiàn)任何質(zhì)量缺陷，那么必將對路面性能造成影響。良好的浙青路面質(zhì)量也要通過碾壓來體現(xiàn)，高質(zhì)量的碾壓能提高路面承載力，增大密實(shí)度，減小空隙率，增加路面耐久性等，說明壓實(shí)質(zhì)量的好與壞對路面性能有很大影響。
[0004]浙青混合料是一種粘彈性材料，混合料的各種體積參數(shù)及其性能受溫度影響極大，特別是浙青混合料經(jīng)過攤鋪后，碾壓成型時的溫度直接影響浙青路面的壓實(shí)質(zhì)量。碾壓溫度較高時，可由較少的碾壓次數(shù)，得到較高的密實(shí)度和較好的壓實(shí)效果。但碾壓溫度過高，會產(chǎn)生橫向裂紋或推移，形成凹凸不平，并且橫向裂紋會在以后的行車作用下形成坑槽，影響路面的平整度或造成行車?yán)щy和車內(nèi)人員的不舒適感；碾壓溫度過低，則路面不易壓實(shí)，形成較大的空隙，水分容易滲入，使粘結(jié)力降低，浙青從礦料表面剝落，而且浙青容易與大氣接觸，加速老化，影響浙青混凝土路面的使用壽命。
[0005]目前，浙青路面施工過程中通常依靠人工經(jīng)驗(yàn)判斷路面攤鋪層溫度，控制碾壓時間，這種做法不能發(fā)揮碾壓的最大效果?，F(xiàn)階段缺乏獲取碾壓階段路面攤鋪層溫度和獲得浙青路面有效壓實(shí)時間的方法。據(jù)調(diào)查，我國許多新建高速公路的浙青路面通車后不久就出現(xiàn)早期損壞，很大一部分原因就是沒有科學(xué)地控制路面成型時的溫度和所需的碾壓時間。浙青路面有效壓實(shí)時間的測定能夠?yàn)槔硐氲恼闱嗦访婺雺撼尚吞峁┣疤幔M(jìn)而滿足浙青混凝土路面的壓實(shí)度，提升路面的實(shí)用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]要解決的技術(shù)問題:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種浙青路面有效壓實(shí)時間測試裝置及測試方法，解決當(dāng)前浙青路面壓實(shí)需要通過人工經(jīng)驗(yàn)判斷路面攤鋪層溫度進(jìn)而控制碾壓時間，無法達(dá)到最優(yōu)的碾壓效果的技術(shù)問題。[0007]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種浙青路面有效壓實(shí)時間測試裝置，包括溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和秒表，所述溫度傳感器與數(shù)據(jù)采集儀通過導(dǎo)線連接，還包括支架，所述支架包括尖頭桿和滑塊，所述滑塊套在尖頭桿上，所述滑塊上設(shè)有固定圓箍，所述溫度傳感器插在固定圓箍內(nèi)。
[0009]作為優(yōu)選的，在本發(fā)明中，所述溫度傳感器為PtlOO的鉬電阻溫度傳感器。鉬電阻具有良好的溫度特性，靈敏度高。
[0010]作為優(yōu)選的，在本發(fā)明中，所述數(shù)據(jù)采集儀為XMD — 2000多點(diǎn)巡回檢測儀?？梢赃B接多個溫度傳感器，在攤鋪層的同一斷面設(shè)置多個溫度傳感器，采集該斷面的平均溫度值，更加準(zhǔn)確。
[0011]進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，所述尖頭桿的硬度大于HRC48。較高的硬度保證順利插入下承層。
[0012]作為優(yōu)選的，在本發(fā)明中，所述導(dǎo)線拉直并保持水平，且溫度傳感器與拉直的導(dǎo)線之間的夾角不小于150°。避免在攤鋪浙青碾壓過程中溫度傳感器被破壞，導(dǎo)線被壓斷。
[0013]作為優(yōu)選的，在本發(fā)明中，所述導(dǎo)線以及溫度傳感器與導(dǎo)線連接的接頭處均經(jīng)過耐高溫和耐碾壓的工藝處理。保證在高溫的碾壓作業(yè)過程中連接有效。
[0014]一種浙青路面有效壓實(shí)時間測試方法，包括以下步驟:
[0015]步驟一:根據(jù)待鋪浙青混合料的類型，確定有效壓實(shí)溫度范圍；
[0016]步驟二:在待攤鋪路段選定待測點(diǎn)，將支架的尖頭桿插入待測點(diǎn)處的下承層中，使尖頭桿外露部分高出下承層的高度等于攤鋪層的厚度，然后調(diào)節(jié)滑塊置于尖頭桿外露部分的中心高度位置處；
[0017]步驟三:開始攤鋪浙青混合料，同時打開數(shù)據(jù)采集儀，待浙青混合料攤鋪至溫度傳感器處，采集溫度數(shù)據(jù)，并用秒表記錄開始采集時的時間tl ；
[0018]步驟四:待采集的溫度數(shù)據(jù)降低到有效壓實(shí)溫度范圍的最低有效壓實(shí)溫度時，結(jié)束采集，記錄此時的時間t2。
[0019]進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，采集溫度數(shù)據(jù)時，前5分鐘每IOs采集一次溫度數(shù)據(jù)，之后每分鐘采集一次溫度數(shù)據(jù)。在碾壓的最初階段，由于溫度變化較快，采集溫度數(shù)據(jù)的頻率比較高，隨著碾壓的進(jìn)行，溫度逐漸降低，溫度變化較慢，此時間隔較長時間采集一次溫度數(shù)據(jù)。
[0020]有益效果:
[0021]本發(fā)明根據(jù)浙青混合料的類型確定有效壓實(shí)溫度范圍，在當(dāng)前攤鋪路段使用本發(fā)明裝置和方法，通過對浙青路面攤鋪層的平均溫度隨時間的變化規(guī)律進(jìn)行測試，在最接近浙青路面攤鋪層平均溫度處即攤鋪層的中心，通過溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集儀，可以方便準(zhǔn)確地測定待測位置浙青路面的平均溫度及其變化規(guī)律；
[0022]其次，從已知的初始時間和浙青路面溫度降低到最低有效壓實(shí)溫度的時間，可以計(jì)算得到浙青路面的有效壓實(shí)時間。在得到有效壓實(shí)時間后，實(shí)時設(shè)計(jì)最優(yōu)化的碾壓方案，對接下來的攤鋪路段進(jìn)行科學(xué)碾壓，避免單純憑人工經(jīng)驗(yàn)，最大限度地可滿足浙青路面壓實(shí)度和實(shí)用性能的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】[0023]圖1為支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為支架與溫度傳感器固定部分示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0027]—種浙青路面有效壓實(shí)時間測試裝置，包括溫度傳感器4、數(shù)據(jù)采集儀5和秒表，所述溫度傳感器4為PtlOO的鉬電阻溫度傳感器，精度達(dá)到0.1°C，所述數(shù)據(jù)采集儀5為XMD-2000多點(diǎn)巡回檢測儀，將溫度傳感器4用特制的導(dǎo)線6與數(shù)據(jù)采集儀5連接，所述導(dǎo)線6需盡可能拉直并保持水平，且溫度傳感器4與拉直的導(dǎo)線6之間的夾角不小于150°，該導(dǎo)線6以及溫度傳感器4與導(dǎo)線6連接的接頭處均經(jīng)過耐高溫和耐碾壓的工藝處理，使其適合高溫的碾壓作業(yè)；本裝置該還包括支架，所述支架包括尖頭桿I和滑塊2，該尖頭桿I的硬度大于HRC48，便于插入下承層中固定，所述滑塊2套在尖頭桿I上，所述滑塊2上設(shè)有固定圓箍3,所述溫度傳感器4插入固定圓箍3內(nèi)2cm左右。
[0028]一種浙青路面有效壓實(shí)時間測試方法，包括以下步驟:
[0029]步驟一:因?yàn)椴煌恼闱嗷旌狭系挠行簩?shí)溫度范圍不同，所以首先要根據(jù)待鋪浙青混合料的類型，確定有效壓實(shí)溫度范圍，確保時間測量準(zhǔn)確；
[0030]步驟二:在待攤鋪路段選定待測點(diǎn)，這里要求待測點(diǎn)處的下承層平整密實(shí)且未被車輛碾壓，避免支架在碾壓過程中被破壞造成數(shù)據(jù)讀取失?。粚⒅Ъ艿募忸^桿I插入待測點(diǎn)處的下承層中進(jìn)行固定，使尖頭桿I外露部分高出下承層的高度等于攤鋪層的厚度，然后調(diào)節(jié)滑塊2置于尖頭桿I外露部分的中心高度位置處，保證溫度傳感器4位于攤鋪層的中間位置，測到的溫度最接近攤鋪層的平均溫度；這里下承層是指道路攤鋪浙青時，當(dāng)前層施工時其下方的作業(yè)面層；
[0031]步驟三:開始攤鋪浙青混合料，同時打開數(shù)據(jù)采集儀5，待浙青混合料攤鋪至溫度傳感器4處，采集溫度數(shù)據(jù)，并用秒表記錄開始采集時的時間tl ;采集溫度數(shù)據(jù)時，前5分鐘每IOs采集一次溫度數(shù)據(jù)，之后每分鐘采集一次溫度數(shù)據(jù)；
[0032]步驟四:待采集的溫度數(shù)據(jù)降低到有效壓實(shí)溫度范圍的最低有效壓實(shí)溫度時，結(jié)束采集，記錄此時的時間t2，從碾壓開始到攤鋪層溫度達(dá)到最低有效壓實(shí)溫度時所經(jīng)歷的時間t2-tl即為浙青路面的有效壓實(shí)時間。
[0033]在實(shí)際施工過程中，首先在試驗(yàn)路段進(jìn)行試攤鋪，攤鋪前安裝好本發(fā)明裝置，按照上述方法進(jìn)行試攤鋪，獲得當(dāng)前天氣條件下的有效壓實(shí)時間。按照獲得的有效壓實(shí)時間對接下來的實(shí)際需攤鋪的路段設(shè)計(jì)最優(yōu)化的碾壓方案，包括確定碾壓機(jī)數(shù)目、碾壓的速度等，保證在獲得的有效壓實(shí)時間范圍內(nèi)完成整個路面的攤鋪壓實(shí)工作。
[0034]由于受天氣條件等的影響，浙青混合料的溫度下降快慢程度會有變化，一套碾壓方案不可能完全適用，故在每個路段攤鋪過程中，在該路段內(nèi)均實(shí)施一次本發(fā)明方法，實(shí)時記錄當(dāng)前路段攤鋪時的有效壓實(shí)時間，既可以實(shí)時判斷當(dāng)前碾壓作業(yè)的停止時間，又可以對下一路段碾壓方案的制定提供參考。
[0035]隨著完成碾壓工作的路段不斷增多，記錄的有效壓實(shí)時間以及對應(yīng)的碾壓方案也有所增加，逐漸形成完善的碾壓方案體系。當(dāng)接下來某一路段的碾壓作業(yè)當(dāng)天的天氣條件與碾壓方案體系中的某個碾壓方案基本相同時，選取該碾壓方案進(jìn)行當(dāng)前路段的碾壓作業(yè)即可。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種浙青路面有效壓實(shí)時間測試裝置，其特征在于:包括溫度傳感器(4)、數(shù)據(jù)采集儀(5 )和秒表，所述溫度傳感器(4)與數(shù)據(jù)采集儀(5 )通過導(dǎo)線(6 )連接，還包括支架，所述支架包括尖頭桿(I)和滑塊(2)，所述滑塊(2)套在尖頭桿(I)上，所述滑塊(2)上設(shè)有固定圓箍(3),所述溫度傳感器插在固定圓箍(3)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浙青路面有效壓實(shí)時間測試裝置，其特征在于:所述溫度傳感器(4)為PtlOO的鉬電阻溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浙青路面有效壓實(shí)時間測試裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集儀(5)為XMD — 2000多點(diǎn)巡回檢測儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浙青路面有效壓實(shí)時間測試裝置，其特征在于:所述尖頭桿(I)的硬度大于HRC48。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浙青路面有效壓實(shí)時間測試裝置，其特征在于:所述導(dǎo)線(6)拉直并保持水平，且溫度傳感器(4)與拉直的導(dǎo)線之間的夾角不小于150°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浙青路面有效壓實(shí)時間測試裝置，其特征在于:所述導(dǎo)線以及溫度傳感器(4)與導(dǎo)線連接的接頭處均經(jīng)過耐高溫和耐碾壓的工藝處理。
7.一種浙青路面有效壓實(shí)時間測試方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一:根據(jù)待鋪浙青混合料的類型，確定有效壓實(shí)溫度范圍； 步驟二:在待攤鋪路段選定待測點(diǎn)，將支架的尖頭桿(I)插入待測點(diǎn)處的下承層中，使尖頭桿(I)外露部分高出下承層的高度等于攤鋪層的厚度，然后調(diào)節(jié)滑塊(2)置于尖頭桿(I)外露部分的中心聞度位置處； 步驟三:開始攤鋪浙青混合料，同時打開數(shù)據(jù)采集儀(5)，待浙青混合料攤鋪至溫度傳感器(4)處，采集溫度數(shù)據(jù)，并用秒表記錄開始采集時的時間tl ； 步驟四:待采集的溫度數(shù)據(jù)降低到有效壓實(shí)溫度范圍的最低有效壓實(shí)溫度時，結(jié)束采集，記錄此時的時間t2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種浙青路面有效壓實(shí)時間測試方法，其特征在于:采集溫度數(shù)據(jù)時，前5分鐘每IOs采集一次溫度數(shù)據(jù)，之后每分鐘采集一次溫度數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種浙青路面有效壓實(shí)時間測試方法，其特征在于:所述待測點(diǎn)處的下承層平整密實(shí)。
【文檔編號】G01N33/42GK103728442SQ201410001317
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】高英, 唐俊瑋, 余文斌, 陳澤生 申請人:東南大學(xué)