应用PQ上I评价沥青路面离析的研究.doc
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1、应用PQI评价沥青路面离析的研究第23卷第5期2O06年5月公路交通科技JoumalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV0】.23No.5Mav.2OO6文章编号:1002-0268(2006)05-0011-05应用PQI评价沥青路面离析的研究陈少幸,张肖宁(华南理工大学道路工程研究所,广东广州510641)摘要:沥青路面施工过程中会出现不同程度的离析,以往判断施工离析的方法主要凭借肉眼观察和钻芯取样,缺乏科学性和可信性.由于没有合适的测量手段和评价方法,导致对于离析的判断处于破损性检测和定性评价的阶段.文章介绍在某高速公路沥青下
2、面层施工过程质量检测中,采用PQI(PavementQualityIndicator)快速,无破损检测路面的空隙率,直观定性分析路面离析的情况和找到离析的原因,然后利用统计分析的方法可以定量评价路面离析程度及范围.关键词:PQI;沥青路面;空隙率;离析;统计分析中图分类号:U416.217文献标识码:AResearchontheUseofPQIinEvaluationofSegregationofHot-mixAsphaltPavementCHENShaoxing,ZHANGXiao一,西(RoadEngineeringInstitute,SouthChinaUniversityofTechn
3、ology,GuangdongGuatou510641,China)AI36tra:Segregatiomindifferentextentusuallyoccurdatingasphaltpavementconstruction.Inthepast,themainmethodtojudssegregationisby砣ansofeye-observingande0帕sampling,lackofscientificbasisandcreditability.Becauseoftheab6eI1ceofappropriatemeasuringmeansandevaluationmethods,
4、thejuasmentofsegregationwouldhavetobemadebydestructivetestandqualitativeevalualionTheuseofeQI(PavementQualityIndicator)isintroducedwhichcanfastandnondestruetivelyfindouttheairvoidsofasphaltpavement,tostraightlyandqualitativelyanalyzetheeall$eofsegregation,andtoquantitativelyevaluatethedegreeofsegreg
5、ationbyStatisticanalysisduringthequatyinspectionofhighwaypavementconstruction.Keywords:PQI;Asphaltpavement;Airvoids;Segregation;Statisticanalysis0引言离析是影响沥青路面使用寿命的关键因素之一,离析指混合料粗细集料和沥青含量的不均匀,在同一个区域内粗细集料的不均匀,偏离了设计级配,沥青含量的不均匀则与设计的最佳沥青用量不一致,从而使配合比设计变成一种摆设,等于沥青路面的质量完全失控.粗集料集中的部位往往空隙率过大,沥青含量偏少,这是造成加速出现水损害,
6、形成坑槽的重要原因,粗集料离析的混合料的拉伸强度低,抗裂性能差,将降低疲劳寿命;相反细集料集中的部位则往往沥青含量偏多,空隙率过小,而这将导致路面的永久变形,并容易出现泛油病害.沥青混凝土路面离析的判断,一直缺少合适的方法,以往一般都是凭肉眼观察来进行判断,缺少科学性和可信性.国外有美国ASTME965规定的铺砂法测定路面的构造深度来评价离析,试验比较繁琐,不能在路面开展相当频率的试验,也有一定的局限性.同时,国内邱志雄等提出采用数字图像法来进行离析分析,试验操作简单并快速,但与铺砂法有同样的局限性.本文介绍在某高速公路路面下面层施工中,首先用PQI快速检测沥青面层空隙率,可以比较直观地发收稿
7、日期:2005-02-28作者简介:陈少幸(1974一),男,湖南永州人,博士研究生,主要研究方向为沥青路面.(rresxsina.octm)12公路交通科技第23卷现离析范围和找到离析的原因,然后用统计分析的数学工具定量地判断路面离析的程度和离析的范围.11,QI的工作原理及检测方法1.1仪器介绍PQI301为美国Transtech公司出品的第三代产品,其商品名称为PQI(PavementQualityIndicator).该仪器以微处理机为核心,专门用于测量沥青路面压实度,速度快,准确性高.具体工作原理如图1.PQl3m具有以下特点:(1)无须专用设备或放射性材料;(2)轻便,易用;(3)
8、最长12h工作时间;(4)测量密度可使用多种单位(例如kg/IIl3);(5)可测量及补偿沥青路面的温度及湿度;(6)内部可储存99个数据;(7)数据可下载至电脑.II,fHa,ffJJl蓊菱测量材料密度变化处区域图1PQI3Ol工作原理.1WorkprincipleofPQI1.2仪器的使用1.2.1仪器的标定PQI对于不同地方的不同沥青路面需要进行标定,PQI测量沥青混合料密度的方法通过沥青混合料路面的不同特性值,然后同已知密度的混合料的特性值进行比较.对于不同型号的沥青混合料,PQI测定的特性值不同.因此,为了得到准确的密度测定值,PQI必须要对目前测量的混合料进行标定.一旦对于每种特定
9、的混合料标定后,标定参数将在后来仍然有效.具体的操作步骤如下:(1)准备在沥青路面上选择一个干燥而没有污染的地方.指定一个面积大约150cm75cm的区域,并将该区域划为5个圆,如图2.(2)标定读数图2标定位置.2Demarcationlocation把PQI放在沥青路面上的第一个位置,用粉笔沿着PQI周围画一个圆圈.传感器的盘子的圆圈作为引导.按下回车键,不要接触PQI仪器,然后等待读数完成,记录密度读数.在圆圈外边的右部向上移动PQI大约5cm,如图3的2位置,也就是手表的2点钟的位置.按下回车键测量另一个数据并把数据记录在表l中.沿着标记的圆圈顺时针移动PQI到图3中的3位置,也就是手
10、表的5点钟的位置.按下回车键进行另一个数据的测量和记录.继续用同样的方法和步骤测量图3中的4和5位置.接着移图3PQI测量的模式.3Testmode0fPQI动PQI测量下一个圆圈中的密度,直到图2中的5处全部测完.(3)标定比较(a)从每个圆圈中心处钻取一个芯样.(b)在表1中记录每一个芯样的密度.(c)计算PQI读数和芯样密度的净差值,增加或者减去一个较小的数值,这个值代表PQI测量出来的密度值与芯样实际密度值的相对差.这些数值用来校正标定的偏差储存在PQX中,保证在同一个地方测出来的压实沥青路面的密度与实际的密度值保持一致.1.2.2现场测试操作首先选择沥青混合料的类型,对于下面层AC一
11、25I型混合料,选择2535mm的型号;然后选择厚度的单位及输入厚度,PQI有两种单位,一个是英寸,另一个是毫米,在该下面层测量时,路面厚度为80ram;最后按下运行RUN键,开始测量;测量完后记录下密度,含水量及温度值,如果知道该处的最大理论密度,那么在测量以前把标定值和最大理论密度值输入PQI,这样,测量时可以直接得到压实度和孔隙率的值.测定一个点的值大概只要35s.2试验方案设计2.1试验路某高速公路沥青路面下面层采用AC一25I型密级配沥青混合料,下面层厚度为8cm,石料为花岗岩,沥青为泰普克AII一70基质沥青,石料的规格分为:2030mm,1020mm,5一lOmm,05mm5档料
12、,最佳油石比为4.4%,生产配合比设计孔隙率为4.2%,空隙率范围为3%一6%.路面为双向4车道,面层宽度为11.5m,摊铺时采用两台ABG摊铺机并机梯形法施工,其中靠近中央分隔带摊铺机摊铺宽度为6m,另一台摊铺宽度为5.5m,压路机为2台26t胶轮,2台14t双钢轮震动压路机及收光用的1台6t双钢轮压路机.2.2试验设计第5期陈少幸,等:应用PQI评价沥青路面离析的研究13里程中央分隔带t一摊铺机1摊铺机面层边部01.O02.O03.O04.O05.O06.O07.O08.O09.O010.O011.O0K74+35o4.5lK74+3514.5ll(274+3524.3lK274+3533
13、.68K274+3544.o3K274+3553.13K274+3563.6oK274+3575.10K274+3585.14K274+3595.62K74+36o6.6lK74+3618.5ol(274+3625.14K74+3636.29K74+3645.42l(274+3654.94K274+3665.54K274+3676.92K274+3687.16K274+3697.16K74+3705.85K74+37l6.05K74+3724.79K274+3735.54K274+3745.0K274+3756.37l(274+3764.59K74+3775.06K74+3784.83K274
14、+3794.83K74+38O5.06K74+3815.58K74+3826.0lK274+3835.85K74+3847.32K274+3855.74l4+3866.92K74+3878.15K74+3888.27K74+3896.25K274+3906.37K274+3916.33K274+3925.5OK274+3935.62K74+3945.5oK274+3957.36l(274+3964.63K74+3975.78K274+3985.42l4+3996.37K274+4005.o04.5l3.413.403.273.3o3.784.164.374.5l4.705.495.465.12
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