[发明专利]感应加热钢桥面摊铺层梯度自愈合率评级和控制方法

权利要求书

1.感应加热钢桥面摊铺层梯度自愈合率评级和控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、简化钢桥面沥青摊铺层结构，计算摊铺层材料使用量，通过轮碾法形成多组车辙板试件，并将车辙板切成小梁试件；

S2、将小梁试件在-10℃以下的环境中冷冻4小时以上，随后通过三点弯曲实验测定小梁试件的第一次断裂强度f；

S3、将断裂之后的小梁试件恢复至室温，并将断裂的小梁试件分别拼接，记录小梁试件的上下表面温度，选取n个小梁试件叠加并放置于钢板上，用紧固带绑紧，通过加热设备进行感应加热自愈合，加热完成后立即记录各层小梁试件和钢板的上下表面温度；

S4、将自愈合后的小梁试件冷却至室温后，再将试件在-10℃以下的环境中冷冻4小时以上，重复步骤S2的三点弯曲实验，获得第二次的断裂强度F，并且根据实验数据推导公式计算各层小梁试件的自愈合率和梯度愈合率；

S5、将公式计算出的结果，给出评价指标，用以衡量小梁试件的梯度愈合率大小，小于评价指标说明愈合现象良好，大于评价指标则说明梯度愈合率过大，需要修正改善；

S6、针对梯度愈合率大于给出评价指标的每组小梁试件进行分级，并对分级后的不同级别给出相应的改善方法。

2.如权利要求1所述的感应加热钢桥面摊铺层梯度自愈合率评级和控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，小梁试件成型的具体方法包括以下步骤：

S1-1、将与钢桥面铺装层配合比一致的沥青混合料内倒入模具，形成下层沥青混合料，厚度与钢桥面铺装层下层厚度相同，冷却24小时，再在模具中倒入相同沥青混合料，碾压2～4次，厚度与钢桥面铺装层上层厚度一致，冷却24小时，形成上层沥青混合料，成型300×300×50mm的车辙板；

S1-2、将车辙板切块，形成尺寸为250×30×30mm的小梁试件；

S1-3、控制断裂试验期间的失效位置，将小梁试件的中心切出一个宽度为6mm，深度为3mm的预锯缝。

3.如权利要求1所述的感应加热钢桥面摊铺层梯度自愈合率评级和控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，三点弯曲实验的加载速度保持在40-60mm/min。

4.如权利要求1所述的感应加热钢桥面摊铺层梯度自愈合率评级和控制方法，其特征在于：所述步骤S3中，通过红外摄像仪记录小梁试件的上下表面初始温度，以及感应加热处理结束后各层小梁试件的上下表面温度。

5.如权利要求1所述的感应加热钢桥面摊铺层梯度自愈合率评级和控制方法，其特征在于：所述步骤S4中，通过前后两次的断裂强度f与F，各层小梁试件的自愈合率(H)和梯度愈合率(G)分别表示为：

和

同时进一步的将能量作为参数引入评价公式，n层试件在加热过程中符合可以通过平壁传热模型中多面平面壁模型，第n层传热速率计算公式为：

其中，V为传热速率，T为每层试件的上表面温度，b为试件厚度，K为导热系数，A为试件面积；

同时每层吸收的能量通过公式Q＝Vt计算得出，

通过实验得到自愈合率与能量之间符合关系式H＝aQ²+bQ+c，

结合自愈合率与传热速率推导梯度愈合率公式，最终给出梯度愈合率G的公式：

6.如权利要求1所述的感应加热钢桥面摊铺层梯度自愈合率评级和控制方法，其特征在于：所述步骤5中，按照公式计算出每一组数据的均值，n≥2,通过求和取均值，即大于此值即表示梯度愈合现象严重，需要修正，小于此值说明愈合现象良好。

7.如权利要求1所述的感应加热钢桥面摊铺层梯度自愈合率评级和控制方法，其特征在于：所述步骤6中，根据评价指标Ga，首先将梯度愈合率过大的组按照梯度愈合率递增的顺序进行分级，具体分级情况如下：

通过测试公式计算第一层与最后一层之间的梯度愈合率，即式中n取最大，取为Gmax，再计算

则第一级：

第二级：