[发明专利]一种通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法

说明书

本发明涉及一种通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法，包括如下各步骤：步骤一：拌和水泥稳定碎石；步骤二：成型双层车辙板：由车辙板试模的体积及水泥稳定碎石的最大干密度，计算填料量后成型双层车辙板；步骤三：将制备好的双层车辙板试件在标准条件下养生28天；步骤四：将养生好的试件烘干至恒重，称得质量m₁；步骤五：开启横向分布式车辙仪，时间为60min；步骤六：将试验过后的双层车辙板取出，烘干至恒重，称得质量m₂，脱模后称得试模重m₃；步骤七：由冲刷量=m₁‑m₂，冲刷率=(m₁‑m₂)/(m₁‑m₃)得出冲刷率结论。本发明方法中的“横向分布式车辙仪”是在普通车辙仪的基础上进行改进，方法简单且易于操作。因此，本发明具有明显的经济和社会效益。

技术领域

本发明属于建筑领域，涉及一种通过横向分布车辙仪测量基层冲刷性能的方法。

背景技术

在道路的使用过程中，水分会通过路面面层的裂缝渗人路面结构层中，进人路面结构层的水分通常难以蒸发。在雨季，连续几天的降雨就有可能使路面裂缝下的基层处于饱水状态，当基层与面层结合不好时，面层和基层交界面中还会出现可流动水，车辆荷载的不断作用使这些可流动水产生强大的动水压力对基层产生冲刷。当半刚性基层材料抗冲刷能力不足时，冲刷引起的面层与基层脱空会造成路面结构的破坏。

对基层材料的抗冲刷性能，国外的试验方法主要有旋转刷损试验法和旋转剪切试验法，但两者与实际的有压水流冲刷作用有很大差异。国内主要采用的试验方法有振动台试验法和利用MTS(材料试验系统)施加冲击力的冲刷试验法。

旋转刷试验是依靠旋转着的钢丝刷对试件的表面进行磨刷作用,并通过不同试件被钢丝刷刷下的材料颗粒重量的多少来衡量它们抗冲刷能力的强弱。这种试验方法或许在一定程度上对基层的冲刷过程中类似于机械磨损现象进行了模拟，但在整个试验中没有涉及到水。基层材料在道路面层下受到水流的冲刷作用过程中，不但有类似于机械运动中的磨损现象，而且更重要的是在行车荷载作用下产生动水压力的破坏作用和“泵吸作用”，这些因素在旋转刷试验中都没有被模拟。因而，用这种试验方法来评价半刚性基层材料的抗冲刷能力与实际状况相差甚远。

法国道路研究人员利用旋转刷或振动台来做基层材料的室内冲刷性能试验。澳大利亚的研究人员也用振动台进行冲刷试验，试验构想与法国人的振动台试验基本相同，只是在试件尺寸、振动频率等细节问题上有所不同。

安春英针对水泥稳定碎石基层在使用过程中容易发生冲刷破坏问题，提出一种冲刷试验方法。仪器由冲刷试验机、可控空压机、冲刷筒等部件构成。

长安大学沙爱民通过对半刚性基层抗冲刷性能的研究，提出了抗冲刷性能试验机—MTS试验机，主要利用MTS施加冲击力的冲刷试验方法，以及依靠电机偏心块上下运动实现对试件冲刷，通过这些试验设备可控制冲刷次数和外部加载力的大小。

何小兵在分析半刚性基层材料冲刷机理的基础上，提出了采用MTS试验平台加载方式评价水泥稳定碎石材料的抗冲刷性能，并采用此方法对PP(聚丙烯) 纤维增强水泥稳定碎石材料的抗冲刷性能进行了研究。

陈海峰分析水泥稳定碎石混合料冲刷机理的基础上，提出采用抗冲刷试验评价水泥稳定碎石冷再生混合料的抗冲刷性能，对水泥稳定碎石冷再生混合料抗冲刷性能进行了评价。通过振动机试验，以5min(冲刷次数3000次)作为一个时段进行冲刷，做完后再将冲刷物倒入第二个金属盆中沉淀。试验做满6个时段(总冲刷次数18000次)。将所有冲刷物沉淀8h后将盆中上部的清水小心倒出，剩下的沉淀物放入烘箱中烘干，然后称重并记录试验结果。冲刷量W为该时段的冲刷物重量G与该时段时间t的比值。