專利名稱：基于滲透性的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的超聲波檢定方法
基于滲透性的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的超聲波檢定方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于交通運(yùn)輸領(lǐng)域，尤其是一種基于滲透性的浙青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的超聲波檢定方法。
背景技術(shù)：
目前路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一種養(yǎng)護(hù)理念，核心思想是在路面未出現(xiàn)病害甚至良好狀態(tài)時(shí)就進(jìn)行主動(dòng)性養(yǎng)護(hù)，從而延緩路面病害發(fā)展過程，推遲養(yǎng)護(hù)中、大修或改建重建時(shí)間， 延長道路使用壽命，節(jié)省養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中，養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的確定是關(guān)鍵。目前，確定浙青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)所依據(jù)的技術(shù)指標(biāo)主要是浙青老化程度、路面滲透性、路面行車安全性能(主要包括抗滑性能與車轍程度)及路面破損情況等。其中路面滲水性能是最重要的指標(biāo)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)路面病害是由水直接或間接引起的。水的存在促進(jìn)了路面裂縫等其它病害的發(fā)展，反過來其它病害的發(fā)展也會(huì)加劇路面的滲透性。路面滲透性與路面損傷程度有著顯著的對應(yīng)關(guān)系，但現(xiàn)有對浙青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的研究均未給出滲透性的定量標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于滲透性的浙青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的超聲波檢定方法，該方法采用建立浙青混合料損傷-滲透性模型，建立浙青混合料損傷-超聲波波速關(guān)系，以及建立浙青混合料滲透性-超聲波波速關(guān)系，給出滲透性的定量標(biāo)準(zhǔn)，能夠提前對路面做出準(zhǔn)確的預(yù)防，進(jìn)行主動(dòng)性養(yǎng)護(hù)，從而延緩路面病害發(fā)展過程，推遲養(yǎng)護(hù)中、大修或改建重建時(shí)間，延長道路使用壽命，節(jié)省養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種基于滲透性的浙青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的超聲波檢定方法，步驟如下
1)建立室內(nèi)浙青混合料損傷-滲透性模型，提取與路面材料相同的浙青混合料在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，并對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，步驟如下
a).提取試件分別進(jìn)行不同程度的單軸壓縮和劈裂試驗(yàn)，得到不同類型和不同大小的損傷；單軸壓縮試驗(yàn)得到的損傷為剪切型損傷，能夠模擬路面龜裂；劈裂試驗(yàn)得到的是拉裂型損傷，能夠模擬溫度裂縫、不均勻沉降裂縫、反射裂縫的路面病害；
b).對試件損傷前后分別進(jìn)行動(dòng)模量測試，得到以動(dòng)模量表達(dá)的損傷D ；
c).對試件損傷前后分別進(jìn)行超聲波測試，得到以超聲波變化表征的損傷Du，并建立Du與D的關(guān)系；同時(shí)通過對不同高度試件進(jìn)行試驗(yàn)，對Du進(jìn)行尺寸修正；
d).對不同程度剪切型和拉裂型損傷試件分別進(jìn)行滲透試驗(yàn)，得到不同損傷對應(yīng)的滲透系數(shù)，建立基于超聲波的損傷-滲透性模型；
e).通過對剪切型和拉裂型兩種損傷-滲透性模型進(jìn)行分析，提出不同破壞形式下浙青路面需要預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的浙青混合料損傷閾值，并進(jìn)一步給出該閾值對應(yīng)的超聲波波速閾值。
2)浙青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的檢定，在道路不同運(yùn)營期，在出現(xiàn)破壞征兆處鉆取芯樣，并進(jìn)行超聲波波速測試，并與室內(nèi)試驗(yàn)得到的超聲波波速閾值進(jìn)行比較，若小于閾值則需進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。所述步驟1)中b)中的損傷D為
權(quán)利要求
1.一種基于滲透性的浙青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的超聲波檢定方法，其特征是，步驟如下1)建立室內(nèi)浙青混合料損傷-滲透性模型，提取與路面材料相同的浙青混合料在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，并對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，步驟如下a).提取試件分別進(jìn)行不同程度的單軸壓縮和劈裂試驗(yàn)，得到不同類型和不同大小的損傷；單軸壓縮試驗(yàn)得到的損傷為剪切型損傷，能夠模擬路面龜裂；劈裂試驗(yàn)得到的是拉裂型損傷，能夠模擬溫度裂縫、不均勻沉降裂縫、反射裂縫路面病害；b).對試件損傷前后分別進(jìn)行動(dòng)模量測試，得到以動(dòng)模量表達(dá)的損傷D；c).對試件損傷前后分別進(jìn)行超聲波測試，得到以超聲波變化表征的損傷Du，并建立Du 與D的關(guān)系；同時(shí)通過對不同高度試件進(jìn)行試驗(yàn)，對Du進(jìn)行尺寸修正；d).對不同程度剪切型和拉裂型損傷試件分別進(jìn)行滲透試驗(yàn)，得到不同損傷對應(yīng)的滲透系數(shù)，建立基于超聲波的損傷-滲透性模型；e).通過對剪切型和拉裂型兩種損傷-滲透性模型進(jìn)行分析，提出不同破壞形式下浙青路面需要預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的浙青混合料損傷閾值，并進(jìn)一步給出該閾值對應(yīng)的超聲波波速閾值。2)浙青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的檢定，在道路不同運(yùn)營期，在出現(xiàn)破壞征兆處鉆取芯樣，并進(jìn)行超聲波波速測試，并與室內(nèi)試驗(yàn)得到的超聲波波速閾值進(jìn)行比較，若小于閾值則需進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于滲透性的浙青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的超聲波檢定方法，其特征是，所述步驟1)中b)中的損傷D為Ζ) = 1-Μ，式中|E*|為損傷前動(dòng)模量；h為\E *|E*損傷后動(dòng)模量。
3.如權(quán)利要求1所述的基于滲透性的浙青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的超聲波檢定方法， 2其特征是，所述步驟1)中c)中的損傷Du* =1-·^，ν為一維桿中縱波的傳播速度，“ V2F = Λ@，E為彈性模量；P為試件密度；~為損傷后材料的超聲波速度，忽略密度變化， VPV廠=互，~為損傷后的模量。 VP E
4.如權(quán)利要求1所述的基于滲透性的浙青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的超聲波檢定方法，其特征是，所述步驟幻中的與室內(nèi)試驗(yàn)得到的超聲波波速閾值進(jìn)行比較，在路面龜裂處，需用由剪切型損傷-滲透性模型得到的超聲波波速閾值；在路面橫縫、縱縫和反射裂縫處，需用由拉裂型損傷-滲透性模型得到的超聲波波速閾值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于滲透性的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的超聲波檢定方法，包括1)建立室內(nèi)瀝青混合料損傷-滲透性模型，步驟a)取試件進(jìn)行不同程度的單軸壓縮和劈裂試驗(yàn)，得到不同類型和不同大小的損傷；b)對試件損傷前后分別進(jìn)行動(dòng)模量測試，得到以動(dòng)模量表達(dá)的損傷D；c)對試件損傷前后分別進(jìn)行超聲波測試，得到以超聲波變化表征的損傷Du，并建立Du與D的關(guān)系；同時(shí)通過對不同高度試件進(jìn)行試驗(yàn)，對Du進(jìn)行尺寸修正；d)建立基于超聲波的損傷-滲透性模型；e)得出預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的瀝青混合料損傷閾值，給出該閾值對應(yīng)的超聲波波速閾值。2)瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的檢定。本發(fā)明能夠提前對路面做出準(zhǔn)確預(yù)防，延緩路面病害發(fā)展，延長道路使用壽命，節(jié)省費(fèi)用。
文檔編號(hào)G01N15/08GK102505623SQ20111036167
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者周亞旭, 崔新壯, 張娜, 王聰 申請人:山東大學(xué)