[发明专利]基于鼓泡试验的桥面铺装粘结层结合性能的测试方法

说明书

本发明公开了一种基于鼓泡试验的桥面铺装粘结层结合性能的测试方法，包括以下步骤：(1)取鼓泡半径为R的桥面铺装粘结层试件置于平台上；(2)不断施加均布荷载；(3)记载鼓泡的变化并进行处理、计算，得到鼓泡挠度w；(4)根据荷载q₀及施加该荷载q₀时挠度w₀，结合挠度w的计算公式，计算得到弹性模量E；(5)根据鼓泡临界扩展状态时施加的荷载q及弹性模量E，计算得到临界能量释放率G，然后通过临界能量释放率G评价桥面铺装粘结层的结合性能。本发明可以作为评价桥面铺装层粘结层结合性能的一种测试方法，从而为确保桥面铺装结构能够整体变形，减少桥面铺装的脱粘和坑槽等病害提供理论依据。

技术领域

本发明涉及交通运输领域，特别涉及一种基于鼓泡试验的桥面铺装粘结层结合性能的测试方法。

背景技术

混凝土沥青铺装是将沥青混合料铺装层直接铺设在混凝土调平层面板上，两种材料在力学性能方面存在很大差异，处于混凝土调平层与沥青混凝土铺装层之间粘结层则起着将两者连接成统一整体，使之共同受力的重要作用。在混凝土桥面板与粘结层界面之间由于施工或者外部条件影响下不可避免会存在各种缺陷和裂纹，这些裂纹或界面缺陷容易导致界面处存在水分和空气，并在高温时粘结层容易发生鼓泡现象，而且这种界面的失效往往先于材料本身的破坏,同时鼓泡的存在或扩展，直接影响铺装层结构的安全性，因此有必要研究桥面铺装粘结层的结合性能和破坏机理。

国内外已经认识到了铺装粘结层在发生界面缺陷后界面粘结性能的重要性，粘结层的结合性能直接影响铺装面的耐久性、使用性能和服务寿命。目前沥青结构层间粘结强度的评价方法,主要采用剪切试验和拉拔试验得到剪切强度和拉拔强度来评价桥面铺装层间结合强度，但是此评价方法主要是以沥青结构层弹性体系为基础，假定结构层之间处于完全连续接触状态，但是在实际铺装过程中，由于施工问题会造成结构层之间处于不完全连续接触状态，因此已有的沥青结构层间粘结强度的评价方法只能在理想的状态下进行评价，实际的铺装粘结层的结合性能的评价会产生较大的误差，不能够准确的进行评价铺装粘结层的结合性能，如果铺装粘结层的结合性能无法准确判断，则无法判断铺装粘结层的使用寿命，也无法保障铺装层的结构的安全性，从而影响交通运输的安全性，因此目前缺乏能够准确全面反映桥面铺装粘结层存在界面缺陷后结合性能的评价方法。

因此，有必要对现有技术改进以解决上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于鼓泡试验的桥面铺装粘结层结合性能的测试方法，可以全面评价桥面铺装粘结层存在界面缺陷后的结合性能。具体而言通过以下技术方案实现：

本发明的基于鼓泡试验的桥面铺装粘结层结合性能的测试方法，包括以下步骤：

(1)取鼓泡半径为R的桥面铺装粘结层试件置于平台上；

(2)对桥面铺装粘结层不断施加均布荷载至桥面铺装粘结层鼓泡发生临界扩展；

(3)记载桥面铺装粘结层的鼓泡的变化并进行处理、计算，得到桥面铺装粘结层鼓泡挠度w；

(4)根据步骤(2)中的桥面铺装粘结层鼓泡变化至临界扩展过程的任一状态时的荷载q₀及施加该荷载q₀时步骤(3)中得到的挠度w₀，结合挠度w的计算公式，计算得到桥面铺装粘结层的弹性模量E：

其中，R为桥面铺装粘结层鼓泡半径，h为桥面铺装粘结层的厚度，v为桥面铺装粘结层的泊松比，D为抗弯刚度，

(5)根据步骤(2)中的桥面铺装粘结层鼓泡变化至临界扩展状态时施加的荷载q及步骤(4)中计算的弹性模量E，计算得到桥面铺装粘结层鼓泡的临界能量释放率G，然后通过临界能量释放率G评价桥面铺装粘结层的结合性能：