摘 要
瀝清整體面層施工過程中,優(yōu)良的夯實(shí)加工工藝可以明顯提升固層品質(zhì)。因而,在輾壓階段,當(dāng)混和料的溫度處在適度范疇時(shí)立即地進(jìn)行工作,針對(duì)提升密實(shí)度具備關(guān)鍵的實(shí)際意義。文中根據(jù)對(duì)瀝青混合料攤鋪后的制冷減溫全過程開展監(jiān)控和科學(xué)研究,進(jìn)一步討論瀝清混凝土墊層的輾壓加工工藝。近期多年至今,歸功于紅外熱像儀等武器裝備技術(shù)水平的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)地表溫度的大范疇即時(shí)精確測(cè)量早已不會(huì)太難完成。文中運(yùn)用這種新武器裝備技術(shù)性對(duì)云南某高速路實(shí)驗(yàn)道路瀝青混合料的減溫特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了科學(xué)研究,并講述了一種對(duì)瀝清層溫度數(shù)據(jù)信息做好剖析的方式。評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)信息表明,瀝清表層溫度場(chǎng)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)具備明顯的關(guān)聯(lián)性,是表現(xiàn)混和料溫度勻稱性和具體指導(dǎo)施工質(zhì)量過程控制的優(yōu)良指標(biāo)值。
關(guān)鍵字
瀝清整體面層 | 溫度場(chǎng)檢測(cè) | 地面品質(zhì)
溫度對(duì)瀝青混合料特性的直接影響是極其明顯的。在瀝清整體面層施工過程中,務(wù)必趁混和料的溫度處在適度范疇時(shí)立即地進(jìn)行輾壓工作,這對(duì)提升密實(shí)度、提高固層品質(zhì)和耐用性具備關(guān)鍵的實(shí)際意義。在我國(guó)施工工藝中對(duì)施工過程中的攪拌料溫度和自然環(huán)境溫度也是有嚴(yán)格管理。
施工企業(yè)對(duì)混和料溫度的檢測(cè)一般是運(yùn)用插式數(shù)顯式溫度計(jì),它使用方便、數(shù)據(jù)信息靠譜。但不足之處是只有檢測(cè)極個(gè)別的位置,不可以檢測(cè)全部攤鋪面的溫度,更難以體現(xiàn)攤鋪層的減溫速率。
閥值討論
世界各國(guó)科研成果參照
英國(guó)專家學(xué)者E.R.Brown曾在NCHRP-441項(xiàng)目報(bào)告中明確提出了以瀝青混合料空隙率差別來點(diǎn)評(píng)離析的等級(jí)劃分規(guī)范。設(shè)計(jì)方案空隙率為4.0%,根據(jù)房間內(nèi)實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)了溫度差別造成的孔隙率差別的關(guān)聯(lián),按此點(diǎn)評(píng),可以基本明確溫度離析的允許起伏范疇,實(shí)際見表1。
中國(guó)專家學(xué)者在科學(xué)研究擊實(shí)溫度對(duì)瀝青混合料的相對(duì)密度危害時(shí),用同樣配合比的AH-70瀝青混合料,在不一樣溫度下開展馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn),并測(cè)量了試樣的相對(duì)密度和空隙率,摘引其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2和圖1。
針對(duì)中下邊層一般瀝青混合料,在98%的密實(shí)度的前提下,空隙率超過7%時(shí),就可以判斷為離析。從圖中可看得出,當(dāng)溫度比設(shè)計(jì)方案溫度誤差力度為±10℃時(shí),瀝青混合料的空隙率各自為6.1%和6.4%??梢杂X得,溫度誤差力度超出±10℃為瀝青混合料原始離析狀況的逐漸。
以上三例全是根據(jù)房間內(nèi)實(shí)驗(yàn)情況下創(chuàng)建的孔隙率與成形溫度相互關(guān)系,為了更好地進(jìn)一步認(rèn)證,還必須得到當(dāng)場(chǎng)工程施工的數(shù)據(jù)信息具體分析。
云南評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
小編在云南某高速路開展了抽樣檢測(cè)。瀝清下邊層原材料為中粒式AC-20混和料,選用70號(hào)重交瀝清,當(dāng)場(chǎng)工程施工溫度為18℃,輕風(fēng),初壓溫度操縱范疇是145~150℃,設(shè)計(jì)方案總體目標(biāo)空隙率為4.1%。
應(yīng)用FLIRVS70型紅外熱像儀對(duì)初壓前的瀝青混合料攤鋪面開展觀查,對(duì)存有顯著溫度差別的攤鋪面搞好標(biāo)識(shí),待輾壓結(jié)束后用無核密度儀測(cè)量相對(duì)應(yīng)定位點(diǎn)的攪拌料相對(duì)密度,為此點(diǎn)評(píng)溫度離析對(duì)地面原材料相對(duì)密度相互關(guān)系,實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所顯示。
從以上研究的數(shù)據(jù)信息上看,當(dāng)溫度起伏在0~10℃中間時(shí),空隙率誤差的平均值為0.9%,標(biāo)準(zhǔn)差為0.42%,大部分可以覺得不會(huì)有離析狀況。
當(dāng)溫度起伏在10~25℃中間時(shí),樣版的空隙率誤差平均值為1.8%,標(biāo)準(zhǔn)差為0.31%。所測(cè)量點(diǎn)的空隙率占空隙率離析規(guī)范的100%。溫度誤差在25~35℃中間時(shí),空隙率的誤差值為3.3%,這時(shí)樣版數(shù)目較少,離散性比較大,所測(cè)量點(diǎn)占空隙率離析規(guī)范的占比為50%。溫度誤差超過35℃時(shí),空隙率誤差為5.2%,大部分也是處在輕中度離析的范疇,這也許與輾壓加工工藝、型號(hào)和機(jī)構(gòu)有關(guān)系。充分考慮建筑施工、自然環(huán)境氣候的差異等緣故,混和料溫度離析的級(jí)別規(guī)范可列入。
檢測(cè)設(shè)備
為了更好地完成對(duì)攤鋪層平穩(wěn)連續(xù)的溫度檢測(cè),小編制定了一種全自動(dòng)紅外檢測(cè)像監(jiān)控系統(tǒng)。將工業(yè)生產(chǎn)紅外熱像儀安裝在攤鋪機(jī)后才,并與一個(gè)中小型工控電腦相接(工控電腦也放置在攤鋪機(jī)里),即時(shí)將傳輸數(shù)據(jù)到工控電腦上。這種熱像數(shù)據(jù)信息根據(jù)一個(gè)置入程序流程轉(zhuǎn)換為引流矩陣數(shù)據(jù)信息,并從而產(chǎn)生一個(gè)二維溫度等值線圖。為了更好地標(biāo)志檢測(cè)的部位,還選用了一個(gè)GPS接收器,進(jìn)而將溫度數(shù)據(jù)信息和GPS部位關(guān)系了起來。
螺旋式面料器的溫度離析
螺旋式面料器是攤鋪機(jī)執(zhí)行攤鋪每日任務(wù)的主要構(gòu)件,是對(duì)瀝青混合料的最后一次“拌和”,也是減少離析的最后一個(gè)大關(guān)。在螺旋式面料器功效下,面料槽中的攪拌料難以避免地造成送料不勻稱狀況,并且這類不勻稱狀況伴隨著攤鋪過程在不斷而持續(xù)延續(xù)。這也是由這類等直徑等牙距的螺旋式構(gòu)造所產(chǎn)生的原有狀況。
圖2為攤鋪機(jī)螺旋式面料器的紅外檢測(cè)像照片,對(duì)其橫著的表層溫度開展剖析。選擇圖片中的L1平行線上的溫度值,不會(huì)太難發(fā)覺網(wǎng)上溫度基本上遍布在170℃,攤鋪全過程中操縱溫度為(160~170℃),與工程施工操縱溫度基本一致,3處螺旋齒輪溫度較低。精確測(cè)量結(jié)果顯示,全幅掩埋式的攤鋪方法可以有效的降低溫度離析。
等料后再次攤鋪時(shí)的溫度狀況
瀝青路面施工中經(jīng)常因?yàn)楫?dāng)場(chǎng)料車不夠、設(shè)備故障等因素而發(fā)生小禁區(qū)攤鋪機(jī)關(guān)機(jī)待料,圖3為作業(yè)流程中的關(guān)機(jī)待料的紅外檢測(cè)像圖:
由圖得知,等料前同一點(diǎn)的溫度顯著小于來料檢驗(yàn)報(bào)告后的溫度,等料前的溫度為80℃、來料后的終壓溫度為120℃,人眼由此可見等料時(shí)的路表層存有顯著的因?yàn)闇囟冗^低導(dǎo)致的空隙率稍大的地區(qū)。關(guān)機(jī)待料導(dǎo)致的超低溫地區(qū)內(nèi)的高空隙率也是將來易產(chǎn)生初期毀壞的薄弱點(diǎn)。
機(jī)器設(shè)備轉(zhuǎn)化成的二維等值線圖更為直接地表明了關(guān)機(jī)等料的危害。如下圖4所顯示,在關(guān)機(jī)等料的位置存有一個(gè)顯著的溫度梯度方向巨大的地區(qū),等值線聚集且?guī)缀跖c攤鋪方位豎直。
對(duì)全自動(dòng)紅外檢測(cè)像設(shè)備的一些思索
(1)現(xiàn)階段紅外熱像儀生產(chǎn)技術(shù)已趨完善,許多生產(chǎn)商帶來了多種多樣可供集成化和二次開發(fā)的熱像機(jī)器設(shè)備,可以比較容易地組裝在攤鋪機(jī)的反面。
(2)紅外熱像儀必須一臺(tái)工控電腦(或便攜式計(jì)算機(jī))來儲(chǔ)存圖象,大的廠商會(huì)給予相關(guān)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換工具控制模塊,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為彩色圖、灰度圖、等價(jià)圖或標(biāo)值引流矩陣等多種方式。
(3)紅外熱像儀配用的雙光透鏡一般角度較狹小。在文中實(shí)踐活動(dòng)中,它務(wù)必看準(zhǔn)攤鋪整體機(jī)身后17m的部位,以得到7m總寬的視線。當(dāng)必須拍照螺旋式面料器時(shí),迫不得已手動(dòng)式調(diào)節(jié)監(jiān)控?cái)z像頭的視角。更強(qiáng)的方式也許是立即換用超廣角鏡頭,熱像儀拍照的地區(qū)與此同時(shí)包含面料器和背后一段全總寬的攤鋪地區(qū)。
(4)假如要使檢測(cè)管理體系愈發(fā)健全,可以提升GPS接收器來標(biāo)志數(shù)據(jù)采集的部位,還可以在工控主板上改裝4G網(wǎng)口,將信息即時(shí)傳送到虛擬服務(wù)器,完成更為高檔的運(yùn)用或剖析作用。體系結(jié)構(gòu)如下圖5。
攤鋪層表層溫度與內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度的關(guān)聯(lián)
紅外熱像儀的使用達(dá)到了即時(shí)觀察全總寬攤鋪地區(qū)的表層溫度。可是真真正正影響到密實(shí)度和孔隙率的關(guān)鍵因素是固層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度。顯而易見,瀝清層表層比內(nèi)部結(jié)構(gòu)制冷快得多。施工工地的溫度、風(fēng)速及其鋼輪壓路機(jī)的撒水,都是會(huì)顯著地危害所有或部分的表面溫度。針對(duì)表面溫度與內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度的相關(guān)分析,下列好多個(gè)影響因素可能是較為主要的:固層的薄厚、瀝青混合料配合比種類及其氣候條件。有一些較專業(yè)的振動(dòng)壓路機(jī)在出產(chǎn)時(shí)已配置了紅外熱像儀,向操作員給予固層表層溫度信息內(nèi)容,操作員只有籍此憑工作經(jīng)驗(yàn)推斷固層內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度。因而,假如能相對(duì)性精確地創(chuàng)建一個(gè)轉(zhuǎn)換關(guān)聯(lián),將進(jìn)一步提高夯實(shí)品質(zhì)的可操控性。
在實(shí)驗(yàn)道路上,小編任意選擇了多個(gè)定位點(diǎn)并與此同時(shí)測(cè)量了其表面溫度與內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度。將這兩個(gè)數(shù)據(jù)信息編碼序列對(duì)比較為,表明出較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性(見圖6)。這類關(guān)聯(lián)性表明,創(chuàng)建一個(gè)從表面溫度到內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度的比較靠譜的測(cè)算關(guān)聯(lián)是有可能的,表面溫度徹底可以做為關(guān)鍵溫度的靠譜表現(xiàn)。
為了更好地創(chuàng)建一個(gè)初始的純回歸分析,將表面溫度值x做為變量,將時(shí)間t做為應(yīng)自變量,重歸得式(1):
再將時(shí)間t做為變量,將內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度y做為應(yīng)自變量,重歸得式2:
將式1帶入式2,即獲得表層溫度到內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度的轉(zhuǎn)換式,因?yàn)闃?gòu)造較繁雜,在這里不贅述。將換算公式計(jì)算的內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度與評(píng)測(cè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度比照,如下圖7。
總結(jié)
運(yùn)用紅外熱像儀可高效檢驗(yàn)瀝清整體面層攤鋪時(shí)的溫度離析,并剖析溫度降低的速度。文中詳細(xì)介紹了一種依靠紅外熱像儀對(duì)一整張地面開展持續(xù)掃描儀、即時(shí)收集和分析數(shù)據(jù)的設(shè)備及方式,可精確快速分辨瀝青道路的離析地區(qū),與此同時(shí)此系統(tǒng)軟件具備極度的擴(kuò)展性。
評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)信息表明,瀝清攤鋪表面溫度與內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度具備較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,表面溫度徹底可以做為關(guān)鍵溫度的靠譜表現(xiàn),因而創(chuàng)建一個(gè)從表面溫度到內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度的測(cè)算關(guān)聯(lián)十分必要。僅限于篇數(shù),文中僅進(jìn)行了較初階段的重歸線性擬合。針對(duì)這個(gè)問題也有待獲得大量的評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)信息,創(chuàng)建更為簡(jiǎn)要適用的數(shù)學(xué)分析模型。
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