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    知識分享:瀝青路面中的車轍試驗
    關鍵詞:    來源:    發布時間:2023-10-30

    引言


    車轍是瀝青路面的一種主要病害形式,其不僅影響路面平整度和使用性能,而且嚴重危及行車安全。由于車轍處理方式一般是銑刨重鋪,養護費用遠遠大于坑槽等病害的維修,因此瀝青路面車轍的防治一直都是瀝青路面研究的重點??管囖H性能是瀝青路面設計的基本要求,但目前我國僅在瀝青混合料配合比設計階段,采用車轍試驗作為瀝青混合料設計結果的驗證,缺乏對瀝青路面結構層抗車轍性能的檢測評價,這就無法保證路面具有良好的抗車轍性能。


    因操作簡便、周期短和費用低,室內車轍試驗在國內外科學研究及工程實踐中廣泛應用,并有多種車轍試驗機及其測試方法,包括我國現行規范標準的車轍試驗、漢堡車轍(HWTD)和瀝青路面分析儀(APA)等。



    標準車轍、HWTDAPA車轍試驗方法差異如下:加載次數和時長不同:標準車轍試驗時長最短,加載次數不到2500次,時間約為1 h;HWTD耗時最長,需加載2萬次,時間約為7h。加載方式不同:APA車轍試驗將鋼輪往復作用于充氣軟管上(氣壓0.69 MPa),標準車轍和HWTD直接將鋼輪作用于試件表面。評價指標不同:除最大車轍深度外,標準車轍、HWTDAPA還有其他不同評價指標,如標準車轍動穩定度(Dynamic Stability, DS)、漢堡車轍蠕變斜率(Creep Slope, CS)APA試驗車轍深度變化速率(Rate of Rutting, RR)。



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    漢堡車轍實驗


    漢堡車轍試驗通過對現場取回芯樣直接開展抗車轍試驗,相較傳統規范車轍試驗更能準確反映路面的實際抗車轍性能。漢堡車轍試驗儀是由德國研發,目前已納入德國規范中,用于一些交通量大的行車道路,以評估抗車轍和抗剝落性能。國內外研究表明:漢堡車轍儀可以進行不同溫度的干式和浸水、板式和圓柱試件的試驗,是瀝青路面車轍成因分析和瀝青混合料高溫性能評價的有效工具,通過漢堡車轍試驗法獲得路面結構車轍深度指標用以評價路面結構抗車轍性能具有較高的可靠性。

    國內車轍試驗與漢堡車轍試驗的主要區別:

    1.漢堡車轍的試件,使用旋轉壓實(SGC)圓柱體試件和現場取芯試件,與實際施工時的壓實方式更加接近,且對集料的損傷很小,且現場取芯件可用于成品路面質量檢測。國內車轍廣泛使用輪碾成型,車轍試驗試件一般為300mmx300mmx50mm,空隙率與實際情況相差較大,僅限于混合料配合比試驗,并不適用于成品路面質量抽檢。漢堡車轍試驗采用試件加載至鋼輪往復運動20000次或者產生20mm形變為止。漢堡車轍試驗結果報告中包括:加載次數、最大壓痕、試驗溫度、蠕變斜率,剝落斜率,剝落變形點,這些都作為漢堡車轍試驗的評價指標。國外大量研究表明漢堡車轍和道路實際路用性能有很好的相關性,可對集料的質量,瀝青混凝土的硬度,短期老化的時間長度,瀝青的提煉過程和原油的質量,抗剝落劑的效果,壓實的溫以及水敏感性等指標進行評估。國內常規車轍是通過測量45min60min時的車轍變形量計算動穩定度數據來評價抗車轍性能,相對檢測指標比較簡單和公路實際相關性差,存在實驗室車轍試驗已經滿足規范要求,但是現場實際路面性能不理想的現象。漢堡車轍試驗的各評價指標都是直接由車轍試驗的全過程時間變形曲線而得,較比國內車轍試驗動穩定度由兩點而得受到試驗精度等因素的影響更小。

    2.漢堡車轍試驗可以改變試驗的環境,可以進行浸水和非浸水條件下的試驗,可在水下25℃70℃的溫度范圍內進行的,其中最常用的溫度是45℃50℃。國內常規車轍基本在60℃空氣浴下檢測。

    3.漢堡車轍試驗在國外已經被較多的用于評價瀝青混合料的水穩性能。剝落反彎點是相應于蠕變曲線和剝落曲線交點的鋼輪往復運動次數,此值用來評估瀝青混合料試件抗水損害的能力。國內水穩定性檢測大部分采用凍融劈裂作為檢測指標,浸水車轍試驗僅為一種正在探索中的用于評價瀝青混合料水穩性的試驗方法,目前尚無一致的評價指標。

    4.漢堡車轍采用11個數據采集點,國內的車轍一般采用單點數據采集,因此在數據精度和離異性方面,漢堡車轍優于常規車轍。


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    上海昌吉車轍系列產品簡介