[发明专利]确定沥青路面层间处理措施的材料组成的方法

说明书

技术领域

本发明属公路工程技术领域，具体是涉及一种确定沥青路面层间处理措施的材料组成的方法。

背景技术

沥青路面各沥青混合料结构层间保持良好的粘结会显著提高路面使用性能，而沥青混合料面层之间粘结不足会导致路面面层发生剥落、坑槽、层间滑移等病害。

为保证沥青路面沥青面层各层之间的有效粘结，实践中多采用洒布层间沥青、设置防水层方式来增强层间结合。常用的防水黏结层有四大类：(1)涂膜类，如氯丁胶乳沥青、乳化沥青、橡胶沥青、环氧树脂、SBS改性沥青等，其厚度一般为0.4～1.6mm；(2)卷材类，如聚合物沥青防水卷材、沥青热溶卷材、砂胶玛蹄脂等，其厚度一般为5～10cm；(3)碎石封层类，厚度一般为0.5～1mm。

对于层间处理措施的材料组成的设计，目前没有统一、标准的试验方法，现行沥青路面施工技术规范中，仅给出一参考值(洒布量、厚度等)，没有考虑工程所在地的交通环境、气候、材料及施工水平等因素，而仅在实际施工中根据工程人员的经验进行调整，缺乏足够合理性。

国内外相关研究者先后进行了层间处理措施的材料组成（粘结材料洒布量、碎石粒径及撒铺量）、温度、剪切角度等对层间粘结性能影响的试验研究：1978年，Uzan等在室内成型立方体试件，采用直剪试验仪进行了常温和高温下的层间剪切试验，研究了粘层油喷洒量和垂直荷载对抗剪强度的影响：1997年，日本Hachiya和Stto通过对抗剪强度影响因素的分析发现，粘层在20℃时所起的作用并不明显，而在40℃时显示出优势，界面受到污染后会对抗剪强度产生不利影响。

目前，各种研究都未形成系统的层间处理措施的材料组成的设计方法，并且采用的试验设备也是多种多样。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种确定沥青路面层间处理措施的材料组成的方法，通过该方法可以确定层间处理措施的沥青洒布量和碎石粒径，提高路面结构层层间处理措施的材料组成设计合理性，从而保证路面结构层的整体服役性能。

为实现上述目的，本发明提供一种确定沥青路面层间处理措施的材料组成的方法，其包括以下步骤：

试件成型步骤，采用试件成型模具形成多个待测量的试件，其中每个试件的层间处理措施的胶结料洒布量、碎石粒径或碎石撒铺量彼此不相同；

将待测量的试件在恒温干燥鼓风箱中保温5-6小时，然后装入到剪切测量模具中，并根据垂直荷载和水平荷载的比例大小选择剪切测量模具的角度；当垂直荷载与水平荷载比值大于1.30时，剪切测量模具的角度选取30°，当垂直荷载与水平荷载比值在0.8～1.3时，剪切测量模具的角度选取45°，当垂直荷载与水平荷载比值小于0.8时，剪切测量模具的角度选取60°；

将试件继续在剪切测量模具中保温30分钟后，将包含试件的剪切测量模具放入到剪切测量机器中进行剪切测量试验，试验的环境温度为10～60℃，并且剪切测量机器竖直方向的行进速度保持恒定；

记录剪切测量机器中的传感器所感测到的最大力值和达到最大力值时的最大位移值，并根据剪切角度、剪切面积计算出剪切强度；

将所计算的剪切强度记录到表格中，具有相同碎石撒铺量的试件所计算出的剪切强度记录在同一张表格中，并且在一张表格中不同的列表示各个试件不同的胶结料洒布量，不同的行表示各个试件不同的碎石粒径；

待测量完所有试件并记录完所有试件的剪切强度后，从所述表格中选出最大剪切强度，对应于该最大剪切强度的胶结料洒布量、碎石粒径和碎石撒铺量即为所确定的沥青路面层间处理措施的材料组成；当两组或多组试件的最大剪切强度相近时，选取这两组或多组试件对应于最大位移值的胶结料洒布量、碎石粒径和碎石撒铺量为沥青路面层间处理措施的材料组成。

上述的确定沥青路面层间处理措施的材料组成的方法中，将剪切强度相近的两组或多组数据求得平均值，然后分别求取各组数据与该平均值之差的绝对值，最后将该绝对值与平均值相除，该数值在2%以内时，则认为该两组或多组的剪切强度相近。

上述的确定沥青路面层间处理措施的材料组成的方法中，所述试件成型模具的内腔为内径150mm的圆柱形、高度为240mm，并且所述试件成型模具包括两个半圆形拼接的第一模具和第二模具，该第一模具和第二模具通过螺栓和螺母联接；所述试件成型模具还包括直径150mm，高度分别为30mm、40mm和50mm的圆柱形垫块。