技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本
發(fā)明屬于城市道路、機場道路和公路等的橋面鋪裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種用于雷達測定橋面鋪裝層厚度的防水黏結(jié)層及應(yīng)用。
背景技術(shù)
[0002] 隨著公路建設(shè)的飛速發(fā)展，我國高速公路通車里程已突破13萬公里，各等級公路通車總里程已達400多萬公里，其中95%以上為
瀝青路面結(jié)構(gòu)。加強工程
質(zhì)量控制是保證瀝青路面使用壽命的重要手段，質(zhì)量控制的基本依據(jù)是檢測數(shù)據(jù)，因此，不斷提高檢測水平，加大檢測
頻率是提高工程質(zhì)量的有效途徑。對橋面瀝青鋪裝層結(jié)構(gòu)而言，厚度是路面質(zhì)量控制的重要指標，直接關(guān)系到瀝青路面的使用性能和使用壽命，也直接關(guān)乎工程造價，因此得到建設(shè)單位、施工企業(yè)和工程質(zhì)量監(jiān)督部
門的重點關(guān)注。
[0003] 目前在工程實踐中，還主要依靠傳統(tǒng)的鉆芯取樣法測定橋面瀝青鋪裝層的厚度。鉆芯取樣法是通過在實際路面上鉆取芯樣再直接量取厚度的破壞性檢測方法，按照統(tǒng)計學(xué)規(guī)律，如果準確評價
面層厚度，則每公里至少需要60～80個檢測樣本。實際操作中顯然無法按照以上頻率進行操作，否則將對橋面鋪裝層造成難以恢復(fù)的破損，影響其服務(wù)功能和使用壽命。雷達測定面層厚度技術(shù)的測試原理是通過對瀝青路面發(fā)射和接收某種頻率的
電磁波，根據(jù)電磁波的傳播時間進而計算結(jié)構(gòu)層的厚度，該技術(shù)可以通過
無損檢測的方式快速、大量的獲取檢測數(shù)據(jù)，近年來得到了大量的推廣和應(yīng)用。
[0004]
申請人通過詳細分析雷達設(shè)備檢測鋪裝層厚度的原理，并結(jié)合大量的工程檢測實例，分析現(xiàn)有雷達測厚方法存在以下
缺陷：由于電磁波的傳播特性，透射進入瀝青面層的電磁波在瀝青層及橋面
水泥混凝土板兩種介質(zhì)結(jié)合處無法全部反射，大部分電磁波透射進入了橋面板中，使得雷達接收到的發(fā)射電磁波較為微弱和模糊，影響了雷達測定面層厚度的
精度。在工程實踐中，部分瀝青鋪裝層厚度的檢測誤差達到10～20mm，與實際值偏差達到10%～20%以上,導(dǎo)致發(fā)生爭議，雷達檢測厚度數(shù)據(jù)無法作為工程質(zhì)量評定的依據(jù)，嚴重制約了該項無損檢測技術(shù)的發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容
[0005] 針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種橋面防水黏結(jié)層，將該黏結(jié)層鋪筑于橋面板與橋面瀝青鋪裝層之間，不僅能起到黏結(jié)作用，而且能夠使雷達測厚度的電磁波發(fā)生全發(fā)射，實現(xiàn)橋面瀝青層的無損檢測。
[0006] 本發(fā)明提供的一種用于雷達測定鋪裝層厚度的橋面防水黏結(jié)層，由瀝青、碎石、
金屬粉末、輔料組成，其原料質(zhì)量份配比為：金屬粉末1～20份、瀝青100份、碎石50～800份、輔料為熱塑性
樹脂1～10份、抗剝落劑1～10份、抗
氧化劑0.1～1份、
偶聯(lián)劑0.1～1份混合物。
[0007] 用于雷達測定鋪裝層厚度的橋面防水黏結(jié)層應(yīng)用在橋面板與瀝青層之間。
[0008] 優(yōu)選地，碎石為粒徑2.36～4.75mm的
石灰?guī)r或
花崗巖或
玄武巖或輝綠巖；金屬粉末是由
鐵、
銅、
鋁經(jīng)磨細加工得到的粒徑小于0.075mm的粉末；熱塑性樹脂為乙烯-
醋酸乙烯酯共聚物（EVA）或聚乙烯（PE）或無規(guī)聚丙烯（APP）或聚氯乙烯（PVC）或聚苯乙烯（PS）；抗剝落劑為粒徑小于0.075mm的消石灰或水泥；抗
氧化劑為二丁基
烴基
甲苯或丁基烴基茴香醚或茶多酚；偶聯(lián)劑為
硅烷偶聯(lián)劑或
鈦酸酯偶聯(lián)劑。
[0009] 優(yōu)選地，用于雷達測定鋪裝層厚度的橋面防水黏結(jié)層，所用原料質(zhì)量份配比為：金屬粉末3～10份、瀝青100份、碎石100～500份、輔料為熱塑性樹脂2～5份、抗剝落劑1～3份、抗氧化劑0.2～0.5份、偶聯(lián)劑0.1～0.5份混合物。
[0010] 優(yōu)選地，用于雷達測定鋪裝層厚度的橋面防水黏結(jié)層，所用原料質(zhì)量份配比為：金屬粉末4.5份、瀝青100份、碎石260份、輔料為熱塑性樹脂2.5份、抗剝落劑1.5份、抗氧化劑0.3份、偶聯(lián)劑0.25份混合物。
[0011] 本發(fā)明有益效果：
[0012] 本發(fā)明通過在瀝青中加入金屬粉末等材料制成防水黏結(jié)層，敷設(shè)于橋面板與瀝青鋪裝層之間，不僅保證兩者之間具有良好的黏結(jié)性，提高整體橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命，而且能夠使電磁波全反射，實現(xiàn)雷達對瀝青鋪裝層厚度的準確測定，保證工程質(zhì)量，促進公路建設(shè)的發(fā)展，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
具體實施方式
[0013] 下面結(jié)合
實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
[0014] 實施例1
[0015] 用于雷達測定鋪裝層厚度的橋面防水黏結(jié)層，所有原料及其質(zhì)量配比如下：SBS
聚合物改性瀝青100?kg、粒徑為2.36～4.75mm的石灰?guī)r碎石260?kg、由鐵經(jīng)磨細加工得到的粒徑為0.05?mm的金屬粉末4?kg、熱塑性樹脂乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）2.5?kg、粒徑為0.06?mm的消石灰1.25?kg、抗氧化劑二丁基烴基甲苯0.3?kg、0.25?kg硅烷偶聯(lián)劑KH-560。
[0016] 實施例2
[0017] 用于雷達精確測定鋪裝層厚度的橋面防水黏結(jié)層，所有原料及其質(zhì)量配比如下：SBS
聚合物改性瀝青100?kg、粒徑為2.36～4.75mm的石灰?guī)r碎石260?kg、由鐵經(jīng)磨細加工得到的粒徑小于0.055?mm的金屬粉末4.5?kg、熱塑性樹脂乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）2.5?kg、粒徑0.05?mm的消石灰1.5?kg、抗氧化劑二丁基烴基甲苯0.3?kg、0.25?kg硅烷偶聯(lián)劑KH-560。
[0018] 實施例3
[0019] 用于雷達精確測定鋪裝層厚度的橋面防水黏結(jié)層，所有原料及其質(zhì)量配比如下：SBS聚合物改性瀝青100?kg、粒徑為2.36～4.75mm的石灰?guī)r碎石260?kg、由鐵經(jīng)磨細加工得到的粒徑0.06?mm的金屬粉末5?kg、熱塑性樹脂乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）2.5?kg、粒徑
0.07?mm的消石灰1.75?kg、抗氧化劑二丁基烴基甲苯0.3?kg、0.25?kg硅烷偶聯(lián)劑KH-560。
[0020] 實施例4
[0021] 實施例1的橋面防水黏結(jié)層應(yīng)用方法如下：
[0022] （1）施工準備
[0023] 采用
噴砂拋丸處理橋面板，拋丸機按照規(guī)定的速度均勻行駛，拋丸去除深度3mm或露骨率≥20%，如一次拋丸不能滿足要求，則進行二次拋丸，直至滿足技術(shù)要求；
[0024] （2）物料拌和
[0025] 將儲存罐中的瀝青輸送至拌和裝置中并稱重，按照本發(fā)明實施例1的橋面防水黏結(jié)層的重量份配比將金屬粉末、瀝青、輔料投入拌和裝置中，采用間歇式攪拌方式，每隔30min攪拌30min，攪拌均勻后灌入瀝青碎石同步灑布車；
[0026] （3）灑布
[0027] 采用瀝青碎石同步灑布車一次灑布均勻，使用的
噴嘴根據(jù)黏結(jié)層中瀝青的黏度選擇，并根據(jù)灑布量控制瀝青灑布車的速度，保證灑布車的速度和灑布量穩(wěn)定；噴灑瀝青后按照本發(fā)明確定的重量份配比同步撒布碎石集料；
[0028] （4）碾壓
[0029] 利用12t膠輪壓路機對防水黏結(jié)層進行碾壓，共碾壓2～3遍，該橋面防水黏結(jié)層的厚度為7?mm；
[0030] （4）瀝青層鋪筑與檢測
[0031] 在步驟（3）中橋面防水黏結(jié)層上面鋪筑一層80?mm瀝青層，待成型后，利用探地雷達快速檢測該瀝青層的厚度。
[0032] 實施例5
[0033] 為了證明本發(fā)明的有益效果，
發(fā)明人進行了大量的室內(nèi)試驗，按照交通運輸部部頒發(fā)的標準，依實施例1～3的原料配比配制橋面防水黏結(jié)層，制作試驗試件，進行
拉拔強度、剪切
力以及探地雷達測定鋪裝層厚度的精度等試驗，并與普通橋面防水黏結(jié)層的試驗結(jié)果進行對比。
[0034] 采用的試驗儀器如下：
[0035] 萬能材料試驗機，型號為：MTS810，由美國生產(chǎn)；探地雷達，型號為：RD1000，由英國雷迪公司生產(chǎn)；車轍試樣成型機，型號為：HYCX-1，由北京航天航宇測控技術(shù)研究所生產(chǎn)；鉆芯取樣機，型號為：HZ-15，由天津市亞興自動化實驗儀器廠生產(chǎn)。
[0036] 1、拉拔試驗
[0037] 先成型300×300×40mm尺寸的水泥混凝土試件4個；再按照實施例1～3的原料配比拌制橋面防水黏結(jié)層，另外在其他試件表面
噴涂普通橋面防水黏結(jié)層；以交通運輸部部頒發(fā)標準《公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTG?E20-2011）中的T0703-2011試件成型方法，在其表面成型一層瀝青鋪裝層，尺寸為300×300×60mm；最后通過鉆芯取樣機鉆取芯樣，將試驗夾具利用樹脂膠黏結(jié)在試件上，進行拉拔試驗，試驗
溫度為25±2℃，測定其拉拔強度，見表1。
[0038] 表1?拉拔強度試驗結(jié)果表
[0039]由表1可知，隨著金屬粉末摻量的增加，層間拉拔強度略有降低；實施例的拉拔強度與對比組基本相同。
[0040] 2、剪切試驗
[0041] 先成型300×300×40mm尺寸的水泥混凝土試件4個；再按照實施例1～3的原料配比拌制橋面防水黏結(jié)層，另外在其他試件表面噴涂普通橋面防水黏結(jié)層；以交通運輸部部頒發(fā)標準《公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTG?E20-2011）中的T0703-2011試件成型方法，在其表面成型一層瀝青鋪裝層，尺寸為300×300×60mm；最后通過鉆芯取樣機鉆取芯樣，并將試件放置在剪切模具中進行剪切試驗，試驗溫度為25±2℃，測定其抗剪強度，試驗結(jié)果見表2。
[0042] 表2?抗剪強度試驗結(jié)果表
[0043]
[0044] 由表2可見，實施例的抗剪強度與對比組相似；隨著金屬粉末摻量的增加，層間抗剪強度略有下降。
[0045] 3、雷達測厚精度試驗
[0046] 先成型300×300×40mm尺寸的水泥混凝土試件4個；再按照實施例1～3的原料配比拌制防水黏結(jié)層，另外在其他試件表面噴涂普通橋面防水黏結(jié)層；以交通運輸部部頒發(fā)標準《公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTG?E20-2011）中的T0703-2011試件成型方法，在其表面成型一層瀝青鋪裝層，尺寸為300×300×60mm；在試件表面選取測點，利用探地雷達測定其厚度；最后通過鉆芯取樣機在測點
位置鉆取芯樣，利用直尺量取其實際厚度。試驗結(jié)果見表3。
[0047] 表3?雷達測厚試驗結(jié)果表
[0048]
[0049] 由表3可見，實施例的雷達測量精度要遠高于對比組雷達的測量精度；隨著金屬粉末摻量的增加，采用本發(fā)明橋面防水黏結(jié)層的瀝青鋪裝層的雷達測厚精度隨之不斷提高。
