近幾年來國內(nèi)高速公路飛速發(fā)展,截至 2005 年底,全國高速公路通車里程達到 41005 km ,其中暴露出來的問題也日益嚴重, 特別是瀝青路面的早期破壞。瀝青混合料離析現(xiàn)象是直接影響瀝青路面質(zhì)量及使用壽命的重要因素之一,一項國外調(diào)查表明,離析可使一條預(yù)期壽命15年的瀝青路面縮短2~7 年使用壽命。在施工過程中如何有效地檢側(cè)和評價離析,成為道路工作者的一大課題。紅外熱像儀能夠把整個路面的溫度場真實直觀地以圖片形式反映出來。因此,把紅外熱像檢測儀用于瀝青攤鋪時溫度離析的檢測和評定,對提高公路檢側(cè)和建設(shè)水平有著重大的意義。
1、紅外熱像儀介紹
近幾年,紅外探側(cè)技術(shù)取得了長足進展,紅外熱像儀技術(shù)已成為全世界普遍關(guān)注的熱門產(chǎn)業(yè)技術(shù)。把熱像儀應(yīng)用于高速公路瀝青路面施工時的溫度檢側(cè),在國內(nèi)還不多。此次采用的紅外熱像儀是日本 NEC 產(chǎn)的TH7102WX 。此采用非制冷焦平面陣列,精度高,自動調(diào)節(jié)增益,波長操作不受太陽光影響。
2、熱像儀在離析檢測中的應(yīng)用
文中采用紅外熱像儀對高速公路瀝青路面的溫度離析狀況進行了檢側(cè),檢側(cè)表明:瀝青混合料拌和好后從運輸?shù)綌備?,都存在不同程度的溫度離析,引起壓實度的不均勻,從而在一定程度上造成瀝青路面的早期破壞。然而溫度是看不見的,溫度離析也是無法靠點溫計全面準確檢側(cè)出來的。因此,把熱像儀運用于瀝青混凝土路面攤鋪的檢側(cè)具有重要意義。
此次紅外熱像分析儀在廣東省某高速公路中的使用,主要用于拍攝瀝青路面剛剛攤鋪出來時的溫度照片,反映溫度分布情況。為了研究剛剛攤鋪出來的混合料溫度的均勻性,在熱像圖上沿著攤鋪機熨平板后面西條線。
通過軟件轉(zhuǎn)換出線上的溫度并繪制曲線如圖 1 所示。
圖1線上的溫度曲線
曲線上顯示的溫度變化趨勢與熱像圖中顯示的溫度趨勢相同:中間軸線溫度低,兩邊溫度上升,接著溫度下降,如此變化。線上有 276 個點的溫度,在此處限于篇幅,不便列出。對線上 276個點的溫度進行統(tǒng)計分析:最小值和最大值分別為 135.9℃和167.3℃。溫度差為31.4℃;線上溫度均值是159.2℃;變異系數(shù)是0.95。也可以查著具體區(qū)城的溫度分布。
3、熱像儀在離析評定中的應(yīng)用
3.1 本次試驗的步驟
1)首先在瀝青路面攤鋪時實時檢側(cè),拍攝熱像圖,找出與周圍溫差大的區(qū)域,并作標記。
2)在瀝青路面碾壓成型后,對作標記的區(qū)域先進行滲水試驗,再通過鉆芯取樣側(cè)定壓實度。此次數(shù)據(jù)來源于上面層,為瀝青混凝土AC-13。
3)根據(jù)試驗得出的數(shù)據(jù),對瀝青路面發(fā)生離析區(qū)域的溫差與該區(qū)域滲水系數(shù)和壓實度的對比,直觀反映出離析對于瀝青路面性能的影響,從而對溫度離析的程度作出評定。
3.2 試臉結(jié)果
瀝青混合料溫差與理論壓實度、滲水系數(shù)的對比試結(jié)果
3.3 數(shù)據(jù)分析
如圖2,圖3所示,可以更直觀地看出壓實度和診水系數(shù)隨瀝青混合料溫差變化產(chǎn)生的差異。