[发明专利]一种路面养护封层材料的应用

说明书

本发明公开一种路面养护封层材料的应用，包括以下几个步骤：第一步，制作若干不同级配的沥青路面试件和水泥路面试件；第二步，在试件上铺筑封层；第三步，测定试件封层粘结强度和磨耗值；第四步，建立路面构造深度与封层粘结强度和磨耗值之间的关系模型，确定沥青路面和水泥路面最佳构造深度范围。本发明借助图像处理技术，得到了碎石覆盖率和碎石当量之间的关系模型，结合Mcleod法，设计出嵌固型砂雾封层的材料用量；弥补了目前路面养护施工以经验确定材料用量的不足。

技术领域

本发明涉及一种路面养护封层材料的应用，以及基于该设计方法的养护路面纹理构造的最佳范围确定，属于路面预防性养护技术领域。

背景技术

随着路面服役时间的增加，长期的车辆荷载会对路面产生磨光作用，降低路面抗滑性能，形成交通安全隐患。因此，需恢复道路路面功能，进行预防性养护。路面预防性养护技术的研究中，一般只从封层材料本身出发，进行配比设计，而未考虑原路面表面构造对应用效果的影响；预防性养护施工过程中，材料用量常以工程经验来确定。因此，需要一种合理的养护封层材料设计方法，并对养护技术实施的最佳原路面纹理状况进行划定。碎石覆盖率是碎石封层施工中的重要指标，一般为80％～90％，对于采用粒径为2.36mm～4.75mm的单一粒径碎石的封层，当碎石覆盖率为110％～150％时，封层实施后构造深度受到原路面纹理的影响。借助MATLAB图像处理技术，可以得出碎石用量与碎石覆盖率之间的关系模型，并使用碎石覆盖率指标设计养护封层材料。同时，可以根据拉拔试验和磨耗试验，从粘结强度和磨耗值指标的角度分析实施预防性养护的最佳路面纹理状况。因此，如何借助图像处理，得到合理的养护封层材料设计方法，确定路面最佳构造深度范围，为实际工程提供参考与指导，是我们目前研究的重点。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本发明利用图像处理技术，计算碎石覆盖率和用量，以辅助封层材料设计；建立嵌固封层粘结强度和磨耗值与路面构造深度之间的关系模型，确定实施嵌固封层时待养护路面的最佳构造深度范围，对路面养护施工的原路面处理提供了理论依据和指导。

技术方案：一种路面养护封层材料的应用，其特征在于包括以下几个步骤：

第一步，制作若干不同级配的沥青路面试件和水泥路面试件；

第二步，在试件上铺筑封层材料；

第三步，测定试件封层粘结强度和磨耗值；

第四步，建立路面构造深度与封层粘结强度和磨耗值之间的关系模型，确定沥青路面和水泥路面最佳构造深度范围。

本发明进一步优选的是：在所述第一步中，分别制作AC-13和AC-16共7种级配的两组沥青车辙板试件，构造深度变化范围为0.67～1.62mm；以及制作车辙板大小规格的水泥板，并进行刻槽处理，等效构造深度范围为0.25～1.27mm，共7组。

本发明进一步限定的技术方案为：在第二步中，所述沥青路面试件和水泥路面试件上的底涂乳液和上层乳液分别为胶结料的65％和35％。

本发明进一步限定的技术方案为：所述第三步包括拉拔试验和磨耗试验；

所述拉拔试验包括如下步骤：

第3.1步，采用45mm×45mm的粘结拉头，使用环氧树脂AB胶强力胶水，将粘结拉头粘贴在养护好的封层试件上，25℃室温养护24h；

第3.2步，先用角磨机在试件上沿着粘结拉头边缘垂直切割，切割深度以显露底板试件材料为宜，使其与周围的粘结胶水脱离开，保证拉拔受力范围与粘结拉头大小相当；将粘结拉头连接到拉拔仪上，进行拉拔试验，记录强度峰值；

所述磨耗试验步骤如下：铺筑嵌固型砂雾封层后，试件25℃室外养护7天，并采用加速加载磨耗试验仪进行磨耗试验；记录各级磨耗次数下的磨耗值，如公式(1)，其中60k次磨耗次数时，磨耗值下降缓慢进入稳定阶段；