一种新旧路面联结层透水性能检测方法及检测装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种新旧路面联结层透水性能检测方法及检测装置。所述方法包括，获取旧路面芯样并在室内干燥；芯样表面清洁处理；在芯样上表面铺设联结层形成检测试件；检测试件置于检测装置中；对检测试件上的水施以一定的气压，检测渗水情况。所述装置包括包括上压板、下压板、连接件、连接管、气阀和内置水的施压容器，施压容器与上压板密封连接，检测试件置于上压板和下压板之间，所述连接件连接上、下压板，上压板与检测试件的对应接触面密封连接，所述连接管连接在施压容器上并处于施压容器内的水位上方，所述气阀设置在接管上。优点是对新旧路面联结层的防水性能评价和设计提供具有指导意义和可操作的方法。
【专利说明】一种新旧路面联结层透水性能检测方法及检测装置
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及路面工程材料的性能检测，尤其涉及一种新旧路面联结层透水性能检测方法及检测装置。
【背景技术】
[0003]在浙青路面整治工程中，新旧路面层间应设置防水联结层，因为在使用过程中，新浙青混凝土路面具有一定的孔隙率，在降雨量较大的季节，雨水来不及排泄出去，就会留在浙青混凝土面层的孔隙内。当有车辆高速通过时，孔隙中的水分在车辆荷载的挤压作用下将产生瞬间巨大的脉冲动态水压，通常把这种现象称为“卿筒”效应，如图10所示，此动水压力远远超过孔隙中的静水压力，而且车速越高，动水压力越大。水通过新浙青路面层透水下渗，在动水压力作用下向下渗透的更快，形成结构层间水，致使层间粘结力下降，抗剪强度降低，在行车荷载作用下，剪切变形，随着水分的不断入侵，加速破坏的形成和发展，最终导致新浙青路面破坏，所以水损害是造成浙青路面整治工程新旧路面结构破坏的主要原因之一 O
[0004]新旧路面联结层的功能之一就是要在新浙青路面使用期限内保证外界水分无法渗漏到旧浙青路面内，这要求防水联结层材料不仅保持良好的完整性，而且还具有一定的抵抗外界破损的能力。因此，浙青路面整治工程中新旧路面联结层防水材料的不渗透水性能是除路用性能之外的重要性能，并和路用性能相互影响，密不可分，防水联结层材料不渗透水性能是所使用的路面能长期保持良好状态必须具有的性能，其好坏直接影响新浙青路面的耐久性。
[0005]由此对新旧路面联结层的渗透水性能的检测评价具有十分重要的意见，在浙青路面整治工程前及时掌握施工材料的性能参数，为保证工程质量奠定基础，防范由于联结层材料而引发工程质量事件。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于为浙青路面整治工程施工提供有关透水性能参考数据的一种新旧路面联结层透水性能检测方法及检测装置
新旧路面联结层透水性能检测方法，包括:
A.将旧路面划 分为若干等长的检测段，每一检测段内取一断面，在该断面处取数个旧浙青路面芯样，并将所述芯样置于室内干燥；
B.对干燥后的所述芯样表面进行清洁处理；
C.在清洁处理后的所述芯样上表面铺设联结层，并进行压实成型，然后放置室温下保持数小时，形成检测试件；
D.将所述检测试件置于检测装置中，并使检测试件的联结层对着所述渗水仪的水压施加面；
E.向所述渗水仪的施压水面上方按一定时间间隔充入压力气体，在每次加入压力气体后的所述时间间隔内观察检测试件有无水渗出，如无水渗出在后续的压力气体充入中增加气体的压力，直至有水从检测试件底部或侧面渗出，记录出现渗水状态时的气体压力；
F.1)依据所述数个检测试件的压力气体的压力值计算对应的变异系数，
若变异系数小于设定值，则测得的数个检测试件的压力气体的压力平均值作为所述检测段的透水强度值，
若变异系数大于设定值，则需在原检测段内重新采样，并进行如上述过程的透水性能检测；
2)若所述透水强度值小于设定值的，则对应检测段联结层材料的透水性能不合格，若所述透水强度值大于所述设定值的，则对应检测段端联结层材料的透水性能合格。
[0007]所述检测方法进一步设计在于，在所述旧路面每段长200m范围内的一断面处取3个圆形芯样，芯样直径为150±2mm。
[0008]所述检测方法进一步设计在于，所述若变异系数的设定值为15%。
[0009]所述检测方法进一步设计在于，所述进行压实成型后，在室温下保持3?5小时，形成检测试件。
[0010]所述检测方法进一步设计在于，向所述渗水仪的施压水面上方每隔IOmin充入压力气体，初始充入的压力气体的压力0.1OMPa,以后每次充入的压力气体的压力按增加0.05MPa递增，直至有水从检测试件底部或侧面渗出。
[0011]所述检测方法进一步设计在于，若所述气体的压力< 0.15 MPa时，检测试件出现渗水，联结层材料的渗水性能不合格。
[0012]所述检测方法进一步设计在于，所述联结层材料包括浙青胶结料和集料，所述浙青胶结料铺设于所述芯样上表面，所述集料铺设于浙青胶结料上。
[0013]所述检测方法进一步设计在于，所述浙青胶结料包括90号道路石油浙青、SBS改性浙青和乳化浙青。
[0014]所述检测方法进一步设计在于，所述集料为石灰岩，粒径为4.75、.50mm。
[0015]所述检测方法所用的检测装置，包括上压板、下压板、连接件、连接管、气阀和内置水的施压容器，所述上压板上设有孔，施压容器的开口端与上压板上的所述孔密封连接，所述下压板置于上压板下方，所述检测试件置于上压板和下压板之间，所述连接件连接上、下压板，使上、下压板紧抵在检测试件的对应接触面上，上压板与检测试件的对应接触面密封连接，所述连接管连接在施压容器上并处于施压容器内的水位上方，所述气阀设置在接管上。
[0016]所述检测装置进一步设计在于，所述气阀通过对应管道与一压缩机或气筒连接 所述检测装置进一步设计在于，所述上压板的下侧面和下压板的上侧面上分别设有容
纳所述检测试件上端和下端的上凹槽和下凹槽，所述上凹槽内置有密封垫，述检测试件的上端和下端分别置于上凹槽和下凹槽内。
[0017]所述检测装置进一步设计在于，所述连接管密封连接在施压容器的顶部，连接管上还连接有水阀和压力表。
[0018]所述检测装置进一步设计在于，所述施压容器用透明材料制成并设有水位线，或所述施压容器上设有用透明材料制成的窗口，窗口上设有水位线。
[0019]所述检测装置进一步设计在于，所述施压容器的开口端设有外螺纹，所述上压板上的所述孔内侧面设有对应的内螺纹，施压容器的开口端通过所述外螺纹与所述内螺纹的旋接与上压板上的所述孔密封连接。
[0020]所述检测装置进一步设计在于，所述上压板和下压板在相同的周向位置上设有数个连接孔，所述连接件为数个螺杆和螺母，每一螺杆穿接上压板和下压板上的对应连接孔后旋接一螺母，连接上压板、检测试件和下压板为相互间紧抵的整体
本发明是有益效果在于，为浙青路面整治工程中新旧路面联结层的防水性能评价提供了一种具有指导和可操作的方法，可为保证工程质量奠定基础，防范由于联结层材料而引发的工程质量问题致使工程不能达到在设定使用期限，由此可大大减低路面的返修率，从而提高路面畅通率，更好的节约资源；同时为联结层如何进行即保证防水性能又能节约成本和资源的路面设计提供了具有实际指导意义的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明检测装置的结构示意图。
[0022]图2是本发明检测装置一具体实施例的结构示意图。
[0023]图3是图3所示检测装置实施例的俯视图。
[0024]图4是图2所示检测装置的A-A剖视图。
[0025]图5是本发明检测装置另一具体实施例的结构示意图。
[0026]图6是图5所示检测装置实施例的俯视图。
[0027]图7是图5所示检测装置的A-A剖视图。
[0028]图8是一检测试件的图片。
[0029]图9是不同防水联结层材料的渗水性能数据图。
[0030]图10是“卿筒”效应示意图。
【具体实施方式】
[0031]本发明检测装置用于对新旧路面联结层透水性能的检测。
[0032]如图1，本发明检测装置具有一个施压容器5，检测时其内放置水并可承受一定压力，施压容器5与上压板6连接，上压板6上设有孔，施压容器5的开口端52与上压板6的上述孔密封连接，使压板6上的孔与施压容器5内腔连通。在上压板6对应位置的下方置有下压板8，一新旧路面联结层透水性能检测的检测试件置于上压板6和下压板8之间，连接件连接上、下压板，使上、下压板紧抵在检测试件的对应接触面上，且上压板与检测试件的对应接触面密封连接。施压容器5上设置一连接管3，连接管3连接在施压容器内的水位上方，压缩的气体提高气阀2施加在施压容器5的水位上方，以模拟“唧筒效应”的动水压力。
[0033]图2、图3，所示的是检测装置一个具体实施例，本实施例针对的是一圆形的新旧路面联结层透水性能检测的检测试件7。施压容器5为与检测试件7对应的圆形容器，用透明的有机玻璃或玻璃制成，上面设有水位线51，用以观察判断水未是否下降，产生透水的状况。施压容器5的开口端52的外周侧设有外螺纹，上压板6上的所述孔内侧面设有对应的内螺纹，施压容器5的开口端52通过外螺纹与内螺纹的旋接与上压板6上的所述孔密封连接，为保证密封可靠，可在旋接时涂上密封胶。这样，上压板6上的孔与施压容器5的内腔是连通的。
[0034]上压板和下压板为圆形的板，并在相同的周向位置，例如周向3个均布位置上设置连接孔，由螺杆71和螺母72组成连接件7，螺杆71穿过上压，6和下压板8上对应的连接孔后由螺母72旋接螺杆71收紧上压板6和下压板8，使两者紧压在之间的间距，使之紧抵在检测试件上。
[0035]为了使检测试件在上压板6和下压板8之间很好的定位，在上压板下侧面和下压板上侧面对应部位及与检测试件相接触部位设有容纳检测试件上端和下端的上凹槽61和下凹槽81，参见图4，由于检测试件7是圆形的，所以上述凹槽是与检测试件7相对应的圆形凹槽，检测试件7的上、下端分别置于上凹槽61和下凹槽81中。
[0036]由于检测试件7上端面是施压容器5的底部，施压器容5内的水3浸泡在检测试件7的上端面，施压容器5内大于大气压的空气压力施于水面上，模拟“唧筒效应”的动水压力，加快水向检测试件内部的渗入。大于大气压的压缩空气由空压机10通过管道4及气阀13充入施压容器5内。为了保证施压器容5内的水对检测试件7上端面的一定压力，施压容器5的底部与检测试件上端面的密封连接是必要条件，因此在上凹槽61内设有密封垫，12，密封，12可由橡胶材料制成。
[0037]为了使空压机所输出的压缩空气施于施压容器内的水面上，连接气阀的连接管应置于水面上方的施压容器上，本实施例置于施压容器的顶部。为了方便注水，在连接管上还设置了水阀。为了便于观察所施加的压缩空气的压力，在施压容器的顶部还设置了气压
表，O
[0038]本发明还可以对上述实施方案中的一些结构或材料进行替代形成第二个实施例，如图5。在第二个实施例中，施压容器用非透明材料制成，例如用不锈钢或不透明的工程塑料制成圆形容器，并在容器侧面设有腰形孔的窗口，用透明材料封闭该窗口，并在窗口上设置水位线51，参见图6。上压板和下压板为采用相同尺寸的方形结构，参见图7，和上述实施例一样，上压板6和下压板8的相同的径向位置上分别均布3个连接孔62、82，上压板中心设有孔，且上压板下侧面和下压板上侧面对应部位及与检测试件相接触部位设有容纳检测试件上端和下端的上凹槽61和下凹槽81，检测试件7的上、下端分别置于上凹槽61和下凹槽81中。施压容器5的开口端52通过紧配的方式密封连接在上压板中心的孔中。本实施例中施压容器内水位上方的模拟“唧筒效应”的动水压力由气筒12和单向阀11产生，气筒12的出气端和单向阀11的输入端连接，单向阀11的输出端通过管道4及气阀13与施压容器内腔连通，其他结构与上述实施例相同，不再赘述。
[0039]本发明方法在对检测试件进行透水检测时，采用上述的检测装置。将一旧路面划分为若干等长的检测段，每一检测段长度为200?250 m,在一每一检测段取一断面，并在该断面处取数个旧浙青路面芯样，为保证取样更贴近真实值并节约工作量一般取3个，当然可取更多个。芯样直径与施压容器5的直径相适配，下述实施例的芯样为直径150±5mm的圆形芯样，其检测方法结合下述的实施例阐述如下:
实施例1
首先将一旧路面划分为若干长度为200 m的检测段，在该检测段的基本中心位置取一断面，在该断面基本均布的三点用钻芯机处取3个圆形的直径为150±5mm的旧浙青路面芯样，将所取的芯样置于室内干燥。接着用钢刷等清洁工具将干燥芯样上表面的灰尘等杂物处理干净。然后在清洁处理后的芯样上表面铺设联结层，采用90号道路石油浙青作为联结层材料中的浙青胶结料洒布于芯样表面，洒布量约为1.4Kg/m2，在联结层浙青胶结料上铺设粒径为4.75、.50mm的石灰岩集料，铺量约为5.2Kg/m2。再用碾锤进行碾压，成型后的试件放置室温下保持4个小时，形成如图8所示的检测试件7。将该检测试件7固定于上述的检测装置中的上、下压板之间，通过连接件螺母72与螺杆71的旋接收紧，使上压板6和下压板8紧抵在检测试件7上，同时上压板与检测试件7上端面密封连接。此后通过水阀向施压容器加水到某一水位线，关闭水阀，打开气阀并启动空压机，向施压容器7的水位上方充入压力气体，水位上的气体压力逐渐增大，当比原气体压力增加了 0.05MPa后，保持该压力lOmin，并观察检测试件有无水渗出，如无水渗出，再增加充入压力气体的压力，使气体压力比前次增加0.05MPa,直至有水从检测试件底部或侧面渗出，观察检测试件有无水渗出还可从施压容器水位有无变化看出，记录出现渗水状态时的气压表中的气体压力。结果3个检测试件都在8min后出现侧渗，其记录见下表1。
[0040]表 1
【权利要求】
1.一种新旧路面联结层透水性能检测方法，其特征在于包括: 将旧路面划分为若干等长的检测段，每一检测段内取一断面，在该断面处取数个旧浙青路面芯样，并将所述芯样置于室内干燥； B.对干燥后的所述芯样表面进行清洁处理； C.在清洁处理后的所述芯样上表面铺设联结层，并进行压实成型，然后放置室温下保持数小时，形成检测试件； D.将所述检测试件置于检测装置中，并使检测试件的联结层对着所述渗水仪的水压施加面； E.向所述渗水仪的施压水面上方按一定时间间隔逐渐增大充入的压力气体，在每次加入压力气体后的所述时间间隔内观察检测试件有无水渗出，如无水渗出，加大充入的所述压力气体，直至有水从检测试件底部或侧面渗出，并记录出现渗水时的所述压力气体的压力； F.1)依据所述数个检测试件的压力气体的压力值计算对应的变异系数， 若变异系数小于设定值，则测得的数个检测试件的压力气体的压力平均值作为所述检测段的透水性能的评价值， 若变异系数大于设定值，则需在原检测段内重新采样，并进行如上述过程的透水性能检测； 2)若所述平均值小于所述评价值的，则对应检测段联结层材料的透水性能不合格，若所述平均值大于所述评价值的，则对应检测段端联结层材料的透水性能合格。
2.根据权利要求1所述的一种新旧`路面联结层透水性能检测方法，其特征在于在所述旧路面每段长200 m范围内的一断面处取3个圆形芯样,芯样直径为150±2mm。
3.根据权利要求2所述的一种新旧路面联结层透水性能检测方法，其特征在于在所述若变异系数的设定值为15%。
4.根据权利要求1所述的一种新旧路面联结层透水性能检测方法，其特征在于所述进行压实成型后，在室温下保持3~5小时，形成检测试件。
5.根据权利要求1所述的一种新旧路面联结层透水性能检测方法，其特征在于向所述渗水仪的施压水面上方每隔IOmin充入压力气体，每次充入的压力气体的压力比前次增加0.05MPa，直至有水从检测试件底部或侧面渗出。
6.根据权利要求5所述的一种新旧路面联结层透水性能检测方法，其特征在于若渗水时的所述压力气体的压力< 0.15MPa，对应检测端的联结层材料渗水性能不合格。
7.根据权利要求1所述的一种新旧路面联结层透水性能检测方法，其特征在于所述联结层材料包括浙青胶结料和集料，所述浙青胶结料铺设于所述芯样上表面，所述集料铺设于浙青胶结料上。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种新旧路面联结层透水性能检测方法，其特征在于所述浙青胶结料包括90号道路石油浙青、SBS改性浙青和乳化浙青。
9.根据权利要求7所述的一种新旧路面联结层透水性能检测方法，其特征在于所述集料为石灰岩，粒径为4.75^9.50mm。
10.如权利要求1-9任一项的透水性能检测装置，用于检测所述检测试件，其特征在于包括上压板、下压板、连接件、连接管、气阀和内置水的施压容器，所述上压板上设有孔，施压容器的开口端与上压板上的所述孔密封连接，所述下压板置于上压板下方，所述检测试件置于上压板和下压板之间，所述连接件连接上、下压板，使上、下压板紧抵在检测试件的对应接触面上，上压板与检测试件的对应接触面密封连接，所述连接管连接在施压容器上并处于施压容器内的水位上方，所述气阀设置在接管上。
11.根据权利要求9所述的透水性能检测装置，其特征在于所述气阀通过对应管道与一压缩机或气筒连接。
12.根据权利要求9所述的透水性能检测装置，其特征在于所述上压板的下侧面和下压板的上侧面上分别设有容纳所述检测试件上端和下端的上凹槽和下凹槽，所述上凹槽内置有密封垫，述检测试件的上端和下端分别置于上凹槽和下凹槽内。
13.根据权利要求9所述的透水性能检测装置，其特征在于所述连接管密封连接在施压容器的顶部，连接管上还连接有水阀和压力表。
14.根据权利要求9所述的透水性能检测装置，其特征在于所述施压容器用透明材料制成并设有水位线，或所述施压容器上设有用透明材料制成的窗口，窗口上设有水位线。
15.根据权利要求9所述的透水性能检测装置，其特征在于所述施压容器的开口端设有外螺纹，所述上压板上的所述孔内侧面设有对应的内螺纹，施压容器的开口端通过所述外螺纹与所述内螺纹的旋接与上压板上的所述孔密封连接。
16.根据权利要求9所述的透水性能检测装置，其特征在于所述上压板和下压板在相同的周向位置上设有数个连接孔，所述连接件为数个螺杆和螺母，每一螺杆穿接上压板和下压板上的对应连接孔后旋接一螺母，连接上压板、检测试件和下压板为相互间紧抵的整体。`
【文档编号】G01N15/08GK103698260SQ201410015104
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】朱磊, 韦武举, 张志祥, 刘伟, 胡兴国, 马驰 申请人:江苏省交通科学研究院股份有限公司