手工铺砂法测定路面构造深度的方法

路面的宏观构造(即路表面集料之间形成的凹凸状况)是影响抗滑性能的重要因素,特别是在雨天和高速行驶的条件下更为明显。 宏观构造大的路面(即纹理构造深度大的路表面)不但能及时排除雨水,使轮胎与路面集料直接接触,而且由于路面上突出的尖棱切入轮胎使抗滑阻力增大。 纹理构造深度浅的路面在雨天高速行驶时易形成水膜,使摩擦系数大大降低。 因此,以路面构造深度作为路面抗滑的附加标准是很有必要的。 铺砂法的基本原理:将已知体积的砂在路面表面上摊成一定范围的圆,砂的体积与所覆盖表面的平均面积的比称为路面的构造深度,用TD 表示,单位为mm。

本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度,用以评定路面表面的宏观粗糙度、排水性能及抗滑性能。

1)仪器设备

①手工铺砂仪:由圆筒、摊平板组成。

a.量砂筒:一端是封闭的,内径为φ20 mm,外径为φ26 mm,总高为90 mm,容积为(25 ±0.15)mL。 可通过称量砂筒中水的质量以确定其容积V,并调整其高度,使其容积符合高度要求。

b.摊平板:摊平板应为木制或铝制,直径为50 mm,底面粘一层厚1.5 mm 的橡胶片,上面有一圆柱把手。

c.刮平尺:可用30 cm 钢板尺代替。

②量砂:足够数量的干燥洁净的匀质砂,粒径为0.15 ~0.3 mm。

③量尺:钢板尺、钢卷尺或采用专门的构造深度尺。

④其他:装砂容器、小铲、扫帚或毛刷、挡风板等。

2)准备工作

①量砂准备。 将洁净的细砂晾干、过筛,取0.15 ~0.3 mm 的砂置于适当的容器中备用。量砂只能在路面上使用一次,不宜重复使用。 回收砂必须经干燥、过筛处理后方可使用。

②确定测点。 按随机测点选取等方法确定测点。 测点应选在行车道的轮迹带上,距路面边缘不应小于1 m。

3)试验步骤

①用扫帚或毛刷子将测点附近的路面清扫干净,面积不小于30 cm×30 cm。(www.xing528.com)

②用小铲装砂,沿筒向圆筒中注满砂,手提圆筒上方,用钢尺轻轻叩打圆筒中部3 次,使砂密实,补足砂面,用钢尺一次刮平。 注意:不可直接用量筒装砂,以免影响量砂密度的均匀性。

③将砂倒在路面上,用底面粘有橡胶片的推平板,由里向外重复做摊铺运动。 稍稍用力将砂细心地尽可能地向外摊开,使砂填入凹凸不平的路表面空隙中。 尽可能将砂摊成圆形,且不得在表面上留有浮动的余砂。 注意:摊铺时不可用力过大或向外推挤。

④用钢板尺测定所构成圆的两个垂直方向的直径,取其平均值,精确至1 mm。 也可用专用尺直接测量构造深度。

⑤按以上方法,同一处平行测定不少于3 次,3 个测点均位于轮迹带上,测点间距为3 ~5 m。 该处的测定位置以中间测点的位置表示。

路面表面构造深度测定结果按下式计算:

式中　TD——路面表面构造深度,mm;

V——砂的体积,25 cm3;

D——摊平砂的平均直径,mm。

试验记录格式如表6.2 所示。

表6.2　手工铺砂法路面构造深度试验记录

每一测试位置均取3 次路面构造深度的测试结果的平均值作为试验结果,精确至0.01 mm。 当平均值小于0.2 mm 时,试验结果以小于0.2 mm 表示。 同时还要计算每个评定路段路面构造深度的平均值、标准差、变异系数等。

一般来说,手工铺砂法误差较大,其原因很多,例如,装砂和叩击的方法无标准,致使量筒中的砂紧密程度不一样,影响砂量;还有摊砂用的摊平板无标准,更主要的是砂摊开到多大程度为止,无明确规定,故各人掌握不一样。 为了克服手工铺砂法掌握不统一、测量不准的缺点,可采用电动铺砂法和激光法。