[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

说明书

本发明涉及钢桥面沥青自愈合技术领域，提供一种感应加热钢桥面摊铺层梯度自愈合率评级和控制方法，旨在解决现有钢桥面沥青摊铺层感应加热自愈合时，梯度愈合现象导致沥青路面自愈合率不佳的问题，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，放置于钢板之上通过加热设备进行感应加热自愈合。本发明尤其适用于钢桥面沥青摊铺层的自愈合检测，具有较高的社会使用价值和应用前景。

技术领域

本发明涉及钢桥面沥青自愈合技术领域，具体涉及一种感应加热钢桥面摊铺层梯度自愈合率评级和控制方法。

背景技术

钢桥面铺装开裂破坏是沥青铺装最典型的病害类型，当钢桥面铺装层出现裂缝等病害之后，铺装层与钢桥面板之间的粘结层易受到雨水浸蚀，且在行车荷载等作用下，铺装层会开裂恶化甚至引起钢桥面板的锈蚀，从而降低钢桥面板的使用寿命，这不仅仅影响到钢桥面铺装层路用性能,而且对钢桥面板的受力也相当不利。然而，钢桥面铺装往往用于较为繁忙且车道数较少的高架桥上，传统的修补工艺如沥青罩面法等由于封闭维修周期长，会对交通产生较大影响。

为解决这个问题，本发明充分利用钢桥面板的特殊性质，将感应加热技术被引入到钢桥面铺装裂缝修复领域当中来：当交变磁场穿过桥面板铺装层到达钢桥面板，在钢板内部会产生涡流，从而迅速产生热量加热上部沥青铺装层，使得铺装层温度上升。当桥面铺装层达到一定温度时，沥青粘合剂开始表现为牛顿流体，沥青粘合剂会流过沥青混凝土中任何可能出现的裂缝，使桥面铺装层中产生的疲劳裂缝得到有效修复。

然而，感应加热同样存在有效加热范围，沥青铺装层所获得的热量来自于位于铺装层下部的钢桥面板，而沥青混合料本身为热的不良导体，使得靠近钢桥面板的沥青混合料与远离钢桥面板的混合料升温速率差异较大，这导致了路面纵向温度梯度分布的问题，进一步导致路面出现“梯度”自愈合现象，不利于钢桥面的自愈合修复。因此确定钢桥面沥青摊铺层自愈合梯度愈合率的测试方法，并根据公式给出相应的解决措施，对钢桥面沥青摊铺层感应加热自愈合技术至关重要。为此，我们提出了一种感应加热钢桥面摊铺层梯度自愈合率评级和控制方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种感应加热钢桥面摊铺层梯度自愈合率评级和控制方法，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，旨在解决现有钢桥面沥青摊铺层感应加热自愈合时，梯度愈合现象导致沥青路面自愈合率不佳的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

感应加热钢桥面摊铺层梯度自愈合率评级和控制方法，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，定位后通过加热设备进行感应加热自愈合，加热完成后立即取下钢板并记录各层小梁试件的上下表面温度；

S4、将自愈合后的小梁试件于相同的环境下重复步骤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；