[发明专利]路面表面防滑加铺材料松散掉粒模拟测试方法及其测试设备

说明书

技术领域

本发明涉及路面表面防滑加铺材料的抗松散掉粒性能的评价，具体地指一种路面表面防滑加铺材料松散掉粒模拟测试方法及其测试设备。

背景技术

沥青混凝土或者水泥混凝土路面在经过长期使用后，其表面抗滑性能会急剧下降，容易导致严重的交通事故，因而难以满足路面行车安全的要求。路面表面的抗滑性能可由其摩擦系数来衡量，该参数一般可通过摆式摩擦系数测定仪测量。由于抗滑性能属于路面表面使用功能的损坏，对路面结构的承载能力影响不大，因此在实际的路面养护工程中，针对路面表面抗滑性能的衰减，大都是进行薄层罩面或微表处理，即加铺一层厚度小于30mm的防滑功能层，以恢复其抗滑功能、延长路面使用寿命，而无需对路面结构进行大深度处理。加铺防滑功能层的处理方式简单易行，节约成本，具有广阔的应用前景。

前述涉及的薄层罩面技术或微表处理技术，具体的说一般是采用热沥青、乳化沥青、树脂类材料等为粘结剂，与具有一定级配组成或者单一粒径的抗磨集料经过一定的施工工艺，共同形成表面防滑功能层。表面防滑功能层的特点是层厚很薄、表面非常粗糙。防滑功能层铺设后，将直接经受行车的荷载作用以及光、氧、水等多重外力作用。在实际使用中，所加铺的防滑功能层的主要破损形式是其抗磨集料在反复的行车荷载作用下发生松散掉粒，从而逐步失去其应有的防滑功能。

目前，国内已有一些针对路面磨耗的试验方法与设备，主要集中在集料加速磨耗磨光试验，如《公路工程集料试验规程》T0321-2005中的集料加速磨光试验，然而其目的是测量摩擦系数从而选择具有高耐磨性能的集料用于路面施工。国内一些单位自行研发的路面加速磨耗试验装置主要针对的正是正常的路面，如沥青混凝土或者水泥混凝土路面，主要检测路面表面由于集料表面磨光而导致的摩擦系数下降。这是由于在正常的路面结构中，沥青混凝土和水泥混凝土发生松散掉粒的几率很小，而集料表面磨耗和磨光则是问题关键所在。因而目前已有的试验方法都认为：延缓路面磨耗和磨光问题主要通过选用高耐磨集料加以解决。又比如：长安大学和同济大学研发的路面加速磨耗装置主要通过摆式摩擦系数测定仪测定试样表面上轮胎作用位置处的沥青混合料的摩擦系数来实现对路面的耐磨性测试。但是，所用的摆式摩擦系数评价方法并不适用于防滑加铺材料的松散掉粒分析。因为对于防滑功能层，由于其是在现有的路面上加铺而成的，且该防滑功能层的厚度很薄，与原有路面很难形成一个共同体，所以在反复的行车荷载作用下，容易发生防滑功能层的集料松散掉粒，甚至由于防滑功能层与下层结构粘结不足而导致层间脱落。此时，集料的磨耗已经不是主要的问题所在。

实际中也存在有关沥青混合料的松散掉粒性能的试验，比如在《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ 052-2000中，针对乳化沥青稀浆封层混合料制定了湿轮磨耗试验来检测松散掉粒性能。该试验方法是将稀浆混合料试件放在水中，用标准磨耗头磨5分钟，测定试件的磨耗损失。然而，其试验目的是确定合理的沥青用量，而非针对防滑加铺材料的松散掉粒性能评价，其结果也只对稀浆混合料的设计起指导作用，并不能反应稀浆混合料在作为路面表面防滑加铺材料使用时的抗松散掉粒能力。国外也有针对多孔沥青混合料的松散掉粒试验，所用的试验装置是在乳化沥青稀浆封层混合料湿轮磨耗试验的基础上进行改进，用橡胶轮替换标准磨耗头循环往复碾压试件表面，以测定试件的磨耗损失。其目的是通过一定加载次数下的最大容许磨耗损失值来确定多孔沥青混合料的最低沥青用量，以避免由于沥青用量过少而引发的早期路面表面松散掉粒。

上述分析表明，国内已有路面加速磨耗试验装置，其与摆式摩擦系数测定仪相结合可实现路面磨耗或磨光性能检测，但其试验手段和方法具有很大的局限性，不能用于合理地表征防滑加铺材料的抗松散掉粒性能。国内外虽有关于混合料的松散掉粒的试验，但均是为了定性的确定其中的粘接剂的最低用量。因此急需开发出与防滑功能层材料相匹配的室内模拟测试方法及其测试设备，以综合评价路面表面防滑加铺材料的抗松散掉粒性能。

发明内容

本发明的目的就是提供一种路面表面防滑加铺材料松散掉粒模拟测试方法及其测试设备，可用于测定防滑加铺材料中集料的剥落率。

为实现上述目的，本发明提供的一种路面表面防滑加铺材料松散掉粒模拟测试方法包括如下步骤：

1)将待测试的防滑加铺材料加铺于路面面板表面制成试件；

2)将试件置于轮胎下方；

3)调节轮胎施加在试件表面上的摩擦力和轮压、以及轮胎与试件之间的相对行程距离和行进速度；