无核密度仪在环氧沥青路面工程中的应用研究

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PQI

PQI
| t ) W C A R B t ) Wo R L D 2 0 1 5 , 5
全i l n 环 保
P Q I 在控制 沥青路 面施工质 量 中的应 用
张力嘉 , 谢冬喜 , 邓志刚 , 李 智
( 1 . 广 东省 高速 公路 有 限公 司 , 广 东 广州 5 1 0 6 4 0 ; 2 . 华南理工大学土木与交通学院, 广东 广州 5 1 0 40 6 )
( 1 ) ( 0 ~ 5 s ) 水 下 渗 , 随 着 路 表 含 水 量 减 少 内 部 含 水 量 增 密 实度 是 沥青 路 面 强度 、 刚度 、 稳 定 性 和 耐 久性 的 关键 指 密度 值 减 小 . . 标 之 一 . 无核 密度 仪 评 价技 术 的 快 速 崛 起 使 其 成 为 当前 十 分 加 . ( 2 ) ( 5 一 l 5 s ) 由 于 水 影 响 的路 表 开 口构 造 深 度 及 内部 微 细 迫切 需要 的路 面施 工 质 量评 价 手 段 。 沥 青 路 面 压 实 度 的 检测 裂 缝 区 域 扩 大 , 含 水 量 呈 现 先 降低 后 趋 于 均 匀 分散 的 局 面 . 密 现 仍 以钻 孔 取 芯 法 为主 . 此法 效率低 、 对路 面造成损坏 、 试 样 少, 代表性 差( 质量评定标 准规定高速公路每 2 0 0 m 每 车 道 需 要 检 测 一 处 压 实度 ) 。 而核 子 密 度仪 — — 产 生 放 射 线 , 对 人 体 有害。 采 用 无 核 密 度仪 检 测 结 果 与钻 芯 法 良好 地 相 关 . 具 有 快 度 值 随 着 时 间略 增 加 进 而趋 稳
立 等 方 面 的研 究 工作
( 4 ) 路 面 表 面 温 度较 其 他 深 度 范 围影 响 更 大 , 如图 l 。

PQI在控制沥青路面施工质量均匀性中的应用

PQI在控制沥青路面施工质量均匀性中的应用

PQI在控制沥青路面施工质量均匀性中的应用摘要:传统的沥青路面密实度测试方法是在沥青路面表面钻取一定数量的芯样,测量其密实度。

钻孔取芯法效率较低,对路面也会造成一定的破坏,试样数量不足并不具有很好的代表性。

而核子密度仪的最大缺点就是对人体存在危害。

无核密度仪能快速、安全、无损、实时地检测沥青路面的压实密度,其检测结果与传统钻芯法检测结果有较好的相关性,便于高频率、较大范围、较高精度地进行路面密度的检测,可作为沥青路面施工质量均匀性评价、施工过程控制与因素分析等环节评价的重要手段。

但国内在该技术实际应用方面的认知上有许多的不足。

关键词:无核密度仪(PQI);沥青路面;压实度;质量均匀性;探索基于无损检测技术评价的路面施工质量检测方法是当前行业发展的迫切需要和技术难点。

无核密度仪(PQI)在评价质量均匀性和测定沥青路面压实度方面具有显著的特点:高效率、样本大、快速、对人体无危害、易携带、可重复读取数据等。

主要根据PQI检测方法和标定方法的基本原理,选择了湿度、磁场干扰、温度、污染等主要影响因素,进行了PQI影响因素的研究分析,并总结提高PQI检测沥青路面准确度的主要注意事项,建立了沥青路面施工质量实时检测和质量均匀性评价的方法。

经实际工程中的使用,证明该方法具有良好的实用性。

一、PQI基本原理沥青路面的密度和路面材料的介电常数存在一定的比例关系,PQI即是通过一个新型的、环状的电子电容感应场来测量材料的介电常数的,这个环状电容是由感应板和材料共同形成。

PQI中的转换器将电场信号转换成路面材料的密度读数并显示结果。

一经标定后,PQI便可提供准确、可靠的沥青路面材料密度。

PQI主要用于测试新铺的沥青路面材料的密度(包括沥青路面结构层的上、中、下面层)。

测试的每层沥青密度厚度范围为25.4~152.4mm。

同时PQI还可以测试沥青路面的表面湿度、路面的压实度和温度。

二、无核密度仪的工作原理及检测方法1.工作原理。

无核密度仪在沥青混凝土路面施工过程中的应用研究

无核密度仪在沥青混凝土路面施工过程中的应用研究

Re s e a r c h o n t h e Ap p l i c a t i o n o f P a v e me n t Qu a l i t y I n d i c a t o r( P QI )
t o t h e Co n s t r u c t i o n Pr o c e s s o f As p h a l t Co nc r e t e Pa v e me nt s
Li a ng Fuq i a n g , Xi e Ti a n , Zhu Y on gx i a 。
( 1 . An h u i Tr a n s po r t Co n s u l t i n g & De s i gn I n s t i t u t e En g i n e e r i n g t e s t C o . ,Lt d .He fe i 2 3 0 0 8 8, An h u i ,C h i n a;2 . An h u i c o mmu n i c a t i o n Vo c a t i o n a l& Te c h n i c a l c o l l e g e,He f e i ,2 3 0 0 5 1 ,C h i n a )
关键词 : 沥青 路 面施 工 ; 无核密度仪 ; 过程 控 制 ; 压 实 度 变 化
中 图分 类 号 : U4 1 5 . 5 文献标识码 : B d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 4 — 3 4 0 7 . 2 0 1 4 . 0 3 . 0 0 6
c i e nc y a nd r e du c e t h e c o ns t r uc t i o n c o s t .

无核密度仪在沥青路面检测中的应用

无核密度仪在沥青路面检测中的应用
维普资讯
第 6卷 第 2期
2007 6月 பைடு நூலகம் 年
广 东 交 通 职 业 技 术 学 院 学 报
JO U RNA L O F G UANG DO NG CO M M U NI CATI N S PO L O YTECHN l C
VO16 NO. . 2 J e 20 un 07

要 : 无 核 密 度 仪 检 测 沥 青 路 面 压 实 度 具 有 快 速 、高 效 、 准 确 、对 人 体 无 害 等 特 点 。 文 中介 绍 了 无 核 密
度 仪 的工 作 原 理 、操 作 方 法 等 。利 用无 核 密 度 仪 大 范 围 、高 频 率 的 检 测 路 面 压 实 度 ,可 评 价 路 面 施 工 质 量 。 使 用 柯 尔 莫 哥 洛 夫 检 验 法 对 不 同 检 测 频 率 结 果 进 行 了 同 一 总 体 分 布 检 验 ,得 出 结 论 : 1 / 点 的 检 验 方 6m2 测 法 ,既 可 保 证 检 验 精度 ,又 可 最 大 程 度 的 提 高 检 测 效 率 。 关键 词 :无 核 密 度 仪 ;沥 青 路 面 ;压 实 度 ;无 破 损 检 测
p cin d g e e u n l . l g l v p i cp ewa s d t n lz eme s r g r s l e h rt e e o g d t a t e e f q e t Ko mo o o r i l o r r y n su e o a ay e t a u i e u t wh t e y b l n e o h n s h h a it b t .T e c n l so s e c e , tu i / o a u i t d c ud i u r c s t e s me d s iu i n h o cu i n i r a h d t a s g 1 m2 p tme s r g me o o l s e t e p e ii n r o h n 6 s n h n r h o n a di r v f c e c . mp o ee in y i k y wo d : o - u la e st a g ;s h l p v me t o a to e e ; o - e tu t e tsi g e r s n n- ce rd n i g u e a p at a e n ; mp ci n d g e n n- s c i t n y c r d r v e n

无核密度仪在检测沥青路面离析中的应用研究

无核密度仪在检测沥青路面离析中的应用研究
集料和沥青 含量 的不 均 匀 , 同一 个 区域 内粗 细 集 在
料 的 不 均 匀 , 离 了 设 计 级 配 , 青 含 量 的 不 均 匀 则 偏 沥
因粗细 骨料动 力特 性 的差异 而 出现分 离 的现 象 ; 沥
青混合 料温度 离析 , 是沥青 混合 料在运 动过程 中 , 因
各颗 粒 能 量 交换 差 异 而 出现 的温 度 差 的 现象 。 目 前, 无损 检测路 面离 析 的方 法 主要 有构造深 度法 、 密
度 仪 法 和 红 外 温 度 探 测 器 法 。红 外 温 度 探 测 器 法 主
与设计 的最 佳沥青 用量 不一致 。粗集 料集 中的部 位
要是用 于检测铺 筑 过 程 中 的温 度 离析 , 而构 造深 然 度法 的测 定结 果经 常受测 试者 主观意志 和测试方法
往往空 隙率 过大 、 沥青含 量偏少 , 这是 造成 加速 出现 水损 害 、 形成 坑 槽 的原 因 ,很 粗 的 集 料离 析 的 混 合
关 键 词 : 离析 ; 沥青混凝土 ; 无核 密度仪
Ap l ain o a e n ai n iao e rg t n p i t f v me t c o P Qu l yI dc tri S g e ai t n o
D e e tn f As ha t Pa e e t c i g o p l v m nt
摘 要 : 沥青混凝 土路 面的离析是其发生早期破 坏的重要原 因之 一 , 离析 区域极 易造成路 面上局部破损 , 而 在 从
严重 影 响 沥 青混 凝 土 路 面 的使 用 寿 命 。 通过 无核 密度 仪 在 内蒙 古金 查 高 速 公 路 中 的应 用 , 试 了 离析 部位 密 度 的 变 测 化, 并根 据 变化规 律 , 析 了路 面 出现 离析 的 常见 部 位 。 分

无核密度仪在沥青路面施工质量控制中的应用

无核密度仪在沥青路面施工质量控制中的应用
3. 1 . 1 试 验 一
图 2 标定 区域示意 图
对通 平 高速 S MA一 1 3沥青 路面上 面层 进行 了调
3 P Q I 在 沥青路 面质 量控 制 中的应

3 . 1 P QI在 S MA- 1 3沥 青玛蹄 脂 沥 青 混合 料 面层
密度 ( 压 实度 )中的应 用
0 引 言
沥青玛蹄脂碎 石混合料 ( s t o n e m a t r i x a s p h a l t , 简 称S M A ) 是一种 由沥青、 纤维稳定剂 、 矿粉及少量细 集料组成的沥青玛蹄脂结合料填充间断级配的粗骨 料骨架间隙而组 成的沥青混合料。S M A常被使用 在 沥青路 面上 面层 的设 计 和施工 。 由于要保证 沥青
图1 无核 密度 仪 的原 理 图
的一个重要发展方 向。近些年来 已经广泛用于沥青 路面的施工质量管理。无核密度仪( P Q I ) 是一种沥
青 面层 施工 过程 压 实 度控 制 、 均 匀 性 及离 析 判 定 的 重 要 工具 , 本 文 介 绍无 核 密 度仪 ( P Q I ) 的原 理 以及
染 的区域 , 面积为 1 5 0 c m x 7 5 c m, 把 这个 区域划 分
为 5个 圆 , 如 图 2所 示 。把 P Q 1 分别 放 在 指 定 区域
的 5个 圆的位置 , 一传感 器 的盘子 的 圆圈作为 引导 , 在 不接触 仪器 的情 况 下 , 分别 测 量 每个 圆圈 的 5个
第3 9卷第 1 期 2 0 1 3年 3月






Vo 1 . 3 9 No. 1 Ma r . 2 Ol 3

无核密度仪在沥青路面离析无损检测中的应用

无核密度仪在沥青路面离析无损检测中的应用
个 隔离环 和一 个 电磁 波接 收器 , 图 1所 示 。其 检 如
测原 理是 向被 检测 材 料 中发射 电磁 波 , 电磁 波 在 材 料 中传播 时 , 能量 发 生吸 收和损 耗 , 其 材料 对 电磁波
明无核密度仪能用于 A 2 粒径沥青 面层密度测 C一 5 定, 钻芯取样密度和无核密度仪测定密度有较好 的 相关性。基于此 , 人依托工程项 目对无核密度仪 本
K yw rs F e o d WD ( a igw i t e e t ee) C m n cn r ep vm n ; ra ae Ma t a c e — F ln e h f c m t ; e e t o ce ae e t Bek g ; i e n em a l g dl o r t nn
容量的标定方 法进行 了比较分析 , 明 了提 高测定样 本容 量标定 的无核 密度仪 用于 S prae一2 证 uepv 5型 沥青混凝 土
面层 密度测定是 可行和 可靠的。同时, 基于密度差的 离析 判别标 准 , 采用 无核 密度 仪评价 沥青混 凝土路 面 内部施 工 离析 , 并提 出了控 制施工 离析的建议措施。
沥青混 合料 的离 析程 度严重 的沥青面层 , 沥 青混合料分布不均匀 , 隙率较大, 孔 沥青含量小 , 故 其密度较小 , 而均匀的沥青面层密度相对较大。 国 内部分 学 者 研 究 表 明 : 核 密度 仪 用 于 AC一2 无 0及 其 以下粒 径 沥青 面层 的密 度 测定 结果 可信 度 高 , 方
料 的电介 常数 , 这个 环 状 的 电容 由感 应 板 和 材 料 组 成 , 中沥 青路 面密 度 和材 料 的 介 电 常数 是 成 比例 其
[] 2 周绪利 , 路 基路 面 检测 技术 [ . 京: 民交 通 出 版社 , 等. M] 北 人

无核密度仪检测沥青混凝土路面施工压实度的探讨

无核密度仪检测沥青混凝土路面施工压实度的探讨
常数是 指物 质保 持 电荷 的能力 。

31 —
质量控制与检测
广东建材 21 年第 1 02 期
混合料 在振 动力 的作用 下 重新排 列 和互相 靠 近 , 小 关 , 试 了大 量 数据 , 测 筛选 分 析 出对 密 度 一碾 压 曲线 最 颗粒 进入 大颗粒 之 间空 隙要 比静作 用好 的 多 , 但振 动 力 有针对 性 的一系列 数据 见表 1 。
沥青 面层 施工碾 压 后的压 实度 和密 度 , 为沥 青混 凝 土面
层施 工质 量控制 提供 参考 。
3沥青混凝土路面碾压工艺
沥青 路面 的压 实一 般分 为初 压 、 复压和 终 压三道 工
序 , 压 的 目的是整 平 和 稳定 混 合料 , 时为 复压 创 造 初 同
2 无核密度仪简介
21 .工作原理
条件 , 压是 压实 的基础 , 用轻 型静 力压 实 ; 初 采 复压 的 目
稳定、 成型, 混合料的密实程度取决 无核密度仪利用发射的电磁波在材料中的能量吸 的是使混合料密实、 采用 振 动 压 实和 轮胎 式 揉 压 ; 终压 的 目的 收和损 耗来 检测 材料 的密 度 。 要包 括一个 电磁 波发射 于这 道 工序 , 主 最 采用轻 型静 压 。 器 、 个 隔离环和 一个 电磁 波接 收器 。其 检实面 , 一
传 统 的检 测 方法 是通 过碾 压 成 型后 的路 面现 场 钻 行密 度测 定 , 费时 费力 , 且是 碾压 后进 行 的测 试 , 而 无法 控制 没有 实 际意义 。
2 使用范围 . 2
P I主要 测试 新 铺沥 青 路面 材 料 的密度 ( 青 路面 O 沥
2 4 124 5. ~ 5 . mm。

无核密度仪在控制路面碾压方式中的研究

无核密度仪在控制路面碾压方式中的研究

电磁 波 发射 器 、一 个 隔离 环 和 一 个 电 磁 波接 收器
( 图 1 。其 检测 原 理 是 向被 检 测 材 料 中发 射 电 见 )
磁波 , 电磁 波 是 指 电场 和磁 场 相互 作 用 , 动 而产 振
生 的波 动 , 放 射 线 、 、 是 光 电波 的 总 称 。 电磁 波 在 材 料 中传播 时 , 能量 发 生 吸 收 和损 耗 , 料 对 电 其 材 磁 波 能 量 的 吸 收 和 损 耗 取 决 于 材 料 的 介 电常 数 。 介 电常数 是 指 物 质 保 持 电荷 的能 力 。 沥 青 混 合 料 的 各 种 组 成 成 分 中 ,如 沥 青 、 集
经 过 标 定 ,Q P I可 提 供 准 确 可 靠 的 沥 青 面
合料被碾压( 即密度增加 )混合料中各种成分的排 , 列方 式 发生 变化 ,材 料 总 的介 电常 数发 生 变化 , 从 而对 电磁 波 的能 量 吸收 的能 力产 生变 化 。 电磁 密度 仪通 过检 测 电磁 波能 量 的吸 收 和损耗 的程度 , 反 来 映材 料 的密度 变 化 。P I Q 主要 测试 新铺 沥青 路 面材 料 的密度 ( 青路 面结 构 层 的上 、 、 面层 )测 试 沥 中 下 , 沥青 面层 厚度 范 围一般 为 2 .~ 5 . m。 54 1 24m
图 1 P 工 作 示 意 图 QI
在实验室里进行密度测定 ,而且是碾 压后进行 的 测 试 ,无 法 现 场 模拟 每 遍 碾 压 与压 实 度 的 曲线 关 系 , 现 场 压 实度 控 制 没 有 实 际意 义 , 对 而采 用 核 子 密 度仪 又 会 因 向路 面发 射 射 线影 响工 作 人 员 的 健 康 安 全 。 因 此 近 年 来 ,无 核 密 度 仪 (ae et P vm n Q at Idct , 写 为 P I作 为 一 种 无 放 射 源 uly ni o 简 i ar Q) 的无 损 检 测 设备 也 逐 渐 应 用 于道 路 施 工检 测 中 。 无 核 密 度仪 ( Q )能 在现 场 方 便 、 速 、 时 PI, 快 实 地 检测 沥 青 面层 施 工 碾 压 后 的压 实 度 和 密 度 。本 次 研 究 便 是 依 托 某 跨 海 连路 大 桥 桥 面铺 装 工 程 , 采用 无 核 密 度仪 检 测 路 面碾 压 时 的密 度 ,尝试 以 此控 制 压 实 度 , 出合 理 的碾 压 工艺 。 提

无核密度仪和数字图像离析评定方法在沥青路面施工质量监控中的应用

无核密度仪和数字图像离析评定方法在沥青路面施工质量监控中的应用
个圆( 2 。 图 )
测出这 5个点 的密度 ( 此时标定值为 0 , 的 )相应 平均值为第 1 个圆的密度平均值 。以此类推, 直到图
2中5个圆全部测完。
() 2 在第 1 圆上标记出 5 个 个点 ( 3 。然后用 图 )
图 2 标 定 位置
( )从图 2中每个 圆心处钻 取芯样 , 表干法 3 用 测试 5个芯样 的毛体积密 度 。 ()用毛体积密度减 去对应 圆 的 P I 4 Q 密度平均
面评定沥青路面施工离析 , 并对两种检测方 法的结果进 行了相关 性分析 ; 出了 S 提 MA路 面产生施 工离析 的原 因, 并给出了控制施工离析 的建议措施。
关键 词 : 无 核 密 度仪 ;数 字 图像 ; 离析 ;S A路 面 ;无 损检 测 M
中图分类号 : 4 62 7 U 1 . 1

图 1 P I0 Q3 1工作模式
PI Q 在对不 同沥青路 面进行密度测定 时需要事
先标定, 以得到相应的标定值, 具体的标定方法为: () 1 在干燥的压实沥青混合料表面选择 1 块长
20 09年第 4期 广东公路来自交通 总第 19期 0
方形区域 (5c 7c , 粉笔绕 P I 10m ̄ 5m)用 Q 感应板 画 5

离析指混合 料粗 细集 料 和 沥青 含 量 的分 布不
均 匀 , 同一个 区域 内粗 细集 料 的不均 匀 , 在 偏离 了
设计 级配 , 沥青 含 量 的不 均 匀 或 与设 计 的最 佳 沥 青 用量不一 致 , 当于 沥 青 路 面 的质 量 失 控 。粗 相
集料集中的部位往往空隙率过大、 沥青含量偏少,
文献标识码 : B
0 引言

浅谈2701B型无核密度仪在沥青面层压实度检测中的应用

浅谈2701B型无核密度仪在沥青面层压实度检测中的应用

11 4
定 的混合 料进 行标 定 。一 旦对 于 每种特 定 的混合 料标 定后 , 果该 种混 合料 被继 续使 用 , 如 标定 参数 在 以后仍
需要 政府许 可证 或特 殊培 训 。
3 不需 要 对测试 结果 进行 湿度 和温 度修 正 。 ) 4 能存 储 9 9个 测试 数 据 供 以 后查 阅 、 印或 下 ) 9 打 载 。仪器 有 3 0个 按键 和带 背光 的 4行 2 0个字 符 的大 屏 幕 L D显 示 , C 使其 不仅 在 白天还 是 黑夜 均可 让操 作
和详 细研 究 。
6 在其 底 部 有 一 块 可 更 换 的保 护 盖 。该 保 护 盖 )
对仪 器 的内部 电子元 件起 到热 保护及 防 止底部 磨损 的 作用 。 7 先进 软 件 提 供 三种 测试 模 式 ( 续 、 均 和 离 ) 连 平
1无核 密 度 仪
2 0 B型无 核 密 度 仪 是 由 美 国 Tolr 司 生 产 71 rx 公 e 的一种新 型 密度 检测 仪 器 , 仪 器使 用 电磁 敏感 技 术 该 作 为密 度 测 试 原 理 , 快 速 、 靠 地 给 出 测 试 结 果 。 能 可 2 0 B既能 用 于现 有 的 沥 青 道路 , 能 用 于 现铺 的 沥 71 也 青 面层 。也 可 以用于 快 速 检查 离 析 、 密 度 区及 道 路 低 的均一 性 。2 0 B具 有 以下特 点 。 71
不 能满 足在 沥青路 面面 层碾 压过 程 中进行 实时 检测 的
5 运 输 箱 内 含 有 一 块 作 为 仪 器 与 工 厂 标 准 密 ) 度 计 数 使 用 的 金 属 板 , 便 在 现 场 进 行 标 准 计 数 方

采用无核密度仪检测沥青面层压实度

采用无核密度仪检测沥青面层压实度
t r w h h r ft so mia ig a dt er a i go e st o d a t ec a t i fl n tn n h e d n fd n i o me a y,a d t r u hmya ay i,t a s QI n h o g n lss h ti :P
sr cin poet f h j n h u h nco ssab ig , o ie t h cu l ol tdtsigd n i tu t rjc ei gZ o s a r s—e— r e c mbn dwi t eat a c l ce et e s y o oZ a d h e n t
t e c n r lo o sr cin q a i .An QIh sg o r c ia p l a in v l e h o to fc n tu to u l y t d P a o d p a tc l pi t au . a c o
Ke r s a p ats ra ely r P ; e l c mp c in y wo d : s h l u fc a e ; QI ra ;o a t o
时费力 是 因为 是 碾 压 成 型 后 测 定 的 密 度 , 能 ,这 不
本 次课 题 在 浙 江 舟 山 大 陆 连 岛 工 程 中 , 用 采 P I O 在金 塘 大 桥 K2 + 6 0 8 5 ~K3 + 6 0段 上 面 层 2 2
T c no o y & Ec n my i e s o Co e h lg o o n Ar a f mm u i a i n n c to s
交 通 科 技 与 经 济
21 0 0年第 4期( 总第 6 0期)
采 用 无 核 密 度 仪 检 测 沥 青 面 层 压 实 度

无核密度仪在高速公路沥青路面检测中的应用分析

无核密度仪在高速公路沥青路面检测中的应用分析

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川 r I 能,
r j l r { 代 旧高等 宝 砭公路 路 碰
2 . 4 4 9 2 . 3 9 2 2 41 2 4 2 7
论文
无核 密度仪在 高速公路沥青路面检测设计 研究院股份 有限公司 牛礼涛 河南 交院工程技术 有限公司 高继平
单位 :g / c m。 )
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例析无核密度仪在高速公路路面的使用

例析无核密度仪在高速公路路面的使用

例析无核密度仪在高速公路路面的使用1 引言測试沥青面层压实度的传统方法为现场钻芯取样,然后在试验室进行试样的密度测定,此方法费时费力,具有时间的滞后性,同时对沥青面层结构造成了无法修复的破坏【1】。

核子密度仪虽然能够实现都路面无损的快速检测,但其工作时具有放射性,会危害周边工作人员的身体健康,因此普及情况也不尽人意。

无核密度仪(Pavement Quality Indicator,PQI)是一种无损检测设备,可以在沥青面层施工过程中实时、快速检测面层压实度,监控路面横断面是否有离析产生,对施工质量提供及时的建议调整和控制。

2 无核密度仪的工作原理无核密度仪通过发射电磁波,检测电磁波在材料中吸收和损耗,来测试材料的密度。

材料对电磁波的吸收和损耗取决于材料的介电常数,不同材料的介电常数不同。

沥青混合料各种组分中沥青、集料、水和空气均有不同的介电常数,当沥青混合料被碾压(相当于密度增大)时,混合料中的各种成分排列方式发生变化,总的介电常数也会变化,因此通过无核密度仪测取电磁波的吸收和损耗,可以反映沥青混合料密度(可换算为压实度)的变化。

一般来讲,无核密度仪主要测试新铺沥青路面材料的密度,测试面层厚度范围一般为25.4~152.4mm【2】。

3 无核密度仪在沥青路面修筑中的实际使用采用无核密度仪测定密度值检测沥青面层施工过程中现场压实度的情况,在四川成安渝高速公路LM2标K125+620~K126+050段中面层AC-20进行测试,通过测取现场路面密度,换算为压实度,指导碾压遍数,通过测取某一断面处压实度,检测摊铺碾压过程中是否产生离析。

本次检测所使用仪器为Troxler公司2701B型无核密度仪。

首先进行无核密度仪的标定。

每隔20m选定一个标定位置(沿折线分布),使用无核密度仪沿四个方向进行压实度检测,之后钻芯取样进行实际压实度检测,检测结果见表1。

2701B型无核密度仪有两种标定方法——斜率补偿法和偏差补偿法,根据表1中数据,采用斜率补偿法绘制图形,见图1。

探讨压实度检测中无核密度仪技术

探讨压实度检测中无核密度仪技术

探讨压实度检测中无核密度仪技术引言压实度直接影响着沥青路面的使用质量,是路面质量检验评定标准中的关键项目。

土石混填路基的强度和稳定性,对高速公路的使用性能和使用寿命会产生直接影响,因此必须做好土石混填路基的压实度检测工作。

对于公路路基的压实度检测方法虽然并没有一个具体的规定和制度去落实,但是在世界应用中还是有不少比较成熟的检测方法来对公路土石混填路基的压实度进行一个检测。

目前比较常用的方法有核子密度仪检测法、无核密度仪检测法还有钻芯检测法等等,这几种检测方法都各具特点。

在保证测量准确度的前提下,如何有效的提高测量效率以方便工程应用越来越重要。

本文将对无核密度仪在压实度检测中的应用做一个简单的分析和探讨。

一、无核密度仪简介无核密度仪的分类主要有两种,一种是土壤无核仪,另一种是沥青无核仪。

土壤无核密度仪主要是针对土壤介质,比如公路路基、水利水电工程、铁路基础、建筑地基等等,应用甚是广泛。

当然产品也有几种,例如MDI、EDG、SDG等,但产品亦有差别。

其中MDI的产品最为理想,该仪器最新采用时域反射(TDR),目前唯一符合美国行业标准的无核仪,掌上电脑PDA操作高配华丽,较高的发射频率另数据更加接近实际值,也另仿造者望而怯步。

EDG和SDG的产品则为低频,数据极不稳定,且非常依赖标定值,配置简单陈旧。

我曾看过武警水电的季建兵老师关于MDI无核密度仪试验初探,内容肯定了MDI无核密度仪在试验检测方面的应用,简要说明了水利水电工程土方填筑压实度的检测方法。

沥青无核仪主要测试对象为沥青路面,应用范围公路路面,市政检测,工程监督等等,其产品有2701B、PQI等等。

2701B本身带有标定装置,但是测试深度较浅,约5cm多;PQI本身無标定,需另购买,但测试较深。

两者原理大致相同,利用发射的电磁波在材料中的能量吸收和损耗来检测材料的密度。

沥青混合料的组成成分、沥青、集料、空气和水都有不同的介电常数。

如果沥青混合料被碾压(即密度增加),混合料中各种成分的相互比例发生变化,材料总的介电常数发生变化,从而对电磁波的能量吸收的能力产生变化。

无核密度仪检测路面压实度过程控制

无核密度仪检测路面压实度过程控制

技术优缺点分析
• 精度较高,能够准确反映路面的压实度情况。
技术优缺点分析
缺点
• 对于不同类型的路面,可能需要建立不同的测量模型 ,通用性相对较差。
• 受路面材料、温度、湿度等因素影响较大,需要进行 相应的校正和补偿。
• 高成本及高维护费用:相比传统检测方法,无核密度 仪的成本及维护费用较高。
03
质量控制方法
按照厂家推荐的校准周期,使用标准物质对无核密度仪 进行校准,确保检测结果的准确性。
制定详细的操作手册,确保操作人员按照统一的标准进 行样品处理、仪器设置和数据记录等步骤,减少人为误
差。
方法一:定期校准仪器 方法二:规范操作流程
改进措施与建议
措施一:加强人员培训 定期对操作人员进行培训和考核,提高其操作技能和熟练度,确保检测过程的高效和准确。
报告编制
根据检测结果和分析,编制路面压实度检测报告。报告应 包括检测数据、统计指标、分析结果及改进建议等内容, 为相关部门提供决策依据。
04
质量控制与改进措施
常见问题及原因分析
问题一
检测结果偏差大
原因分析
可能是由于仪器校准不准确、操作不规范或样品处理不当等原因导致的。
问题二
检测效率低下
原因分析
可能是由于操作人员熟练度不足、仪器故障或外部环境干扰等原因造成的。
• 提高效率:优化检测过程控制,可以减少不必要的重复操作,提高检测 效率,满足道路建设项目的进度要求。
• 通过以上对无核密度仪、路面压实度及其检测过程控制的详细介绍,我 们可以理解为何要确保检测过程的准确性、标准化和高效率。在接下来 的文章中,我们将继续探讨无核密度仪检测路面压实度的具体操作流程 、注意事项及数据处理等方面的内容。

无核密度仪在沥青路面压实质量检测中的应用

无核密度仪在沥青路面压实质量检测中的应用

0前言在国内,无损检测技术以及无核密度仪的应用缺乏系统的研究和经验的积累。

目前,我国在道路建设方面沿用了大量的传统监测方法,虽然稳定可靠,但是缺乏创新,效率低下。

无损检测技术以其独特的优势逐渐替代了传统检测方法,它体积小巧、携带方便,使其具有高效、快速、无损等优势,在沥青路面施工过程中,作为路面质量控制手段,无核密度仪得到了广泛的应用[1-2]。

例如,高杰等人采用无核密度仪评价了西安市某市政道路的压实度分布规律,研究认为沥青路面的施工温度与压实度之间没有位置上的对应关系[3];张争奇等人研究了摊铺温度、沥青混合料级配离析等因素对沥青路面密度的非均匀性的作用机理,结果表明温度只要高于压实温度,则摊铺温度对非均匀性的影响并不显著[4];此外,咸红伟等人的研究结果表明,无核密度仪具有快速、精确、适合大样本检测的有点,非常适合于沥青路面的无损检测[5]。

在国外,例如美国、法国、德国等发达国家,以无核密度仪为代表的快速、无损路面检测技术已经成为沥青路面施工的常规做法。

本文以江西省某段高速公路沥青路面试验段施工为例,说明了无核密度仪使用过程中具体的标定方法及其在施工过程中的应用研究。

该试验段施工为厂拌热再生沥青路面,其路面结构上面层为AC-16沥青混合料,中面层为AC-20沥青混合料,在压实过程中随时用无核密度仪快速进行路面压实度检测,保证压实度在规定温度下达到规范要求。

除此之外,在施工过程中跟踪检测还可以发现原材料比例、原材料质量以及碾压工艺等方面的问题,以便及时分析原因[6]。

1无核密度仪的标定无核密度仪的工作方式是通过检测路面密度来计算路面压实度。

其内部含有感应板,通过感应板发出探测磁场,用探测磁场来检测路面的介电常数,再通过相应的信号处理,将介电常数转换为密度显示出来。

具体的使用方法很简单:首先在仪器的操作界面输入相应的参数,主要为所测试路面材料的密度,之后仪器的显示界面即会显示相应的压实度示数。

为了更加合理的测试不同类型材料的密度和压实度,仪器可以通过改变自身电磁波强度来达到相应的测量要求。

沥青路面压实度无损检测技术与应用研究

沥青路面压实度无损检测技术与应用研究

CONSTRUCTION MACHINERY 392021/04总第542期沥青路面压实度无损检测技术与应用研究何 禹1,高新民2,3,杨永强2,3,郭宏军3(1. 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,陕西 西安 710064;2. 公路建设与养护技术材料及装备交通运输行业研发中心,甘肃 兰州 730030;3. 甘肃路桥第三公路工程有限责任公司,甘肃 兰州 730030)[摘要]为了更好的应用无损检测方法,提高沥青路面压实质量监测水平,根据无核密度仪、探地雷达法和车载检测法的技术原理,通过分析它们的技术特点,明确了各方法的使用条件和应用场合。

无核密度仪操作简单,实时性较好,可用于沥青路面压实度测量和离析判别;探地雷达自动化程度高,可用于沥青层的压实度、厚度以及缺陷探测;车载检测技术与压路机械相结合,可用于压实施工过程,实现压实度在线检测。

[关键词]路面工程;施工质量;压实度检测;无损检测[中图分类号]U453.5 [文献标识码]B [文章编号]1001-554X (2021)04-0039-06Research on nondestructive testing technology and application of asphaltpavement compactnessHE Yu ,GAO Xin -min ,YANG Yong -qiang ,GUO Hong -jun压实是路面施工中影响路面性能和工程质量的重要工序,若压实度达不到要求可能会导致路面过早损坏并影响交通运营,造成经济损失。

沥青路面压实质量控制指标主要有压实度和压实均匀 度[1]。

但这两个指标中压实度是关键指标,没有合格的压实度,后面的指标就无从谈起。

所以,压实度测量及其测量的准确性、快速性在公路等施工建设的质量保障中就显得十分重要。

在新一轮道路新建的大背景下,各种无损检测技术在施工中的应用引起了学者的广泛关注[2]。

无核密度仪在环氧沥青路面工程中的应用研究

无核密度仪在环氧沥青路面工程中的应用研究

无核密度仪在环氧沥青路面工程中的应用研究【摘要】对沥青路面压实度的检测方法通常有钻芯法、核子密度法、无核密度法等。

为了快速无损检测沥青路面的压实质量,本文推荐了比较方便快捷的无核密度法,通过分析2701B无核密度仪使用的影响因素,着重研究温度对于密度测量结果的干扰问题,指出温度对检测结果影响不可忽略,并试图找出温度影响的变化规律从而找出其校正方法。

【关键词】压实度;2701B无核密度仪;温度影响;环氧沥青路面一、引言现行规范中沥青路面压实度检测有三种方法即钻芯法、核子密度法、无核密度法。

核子密度法在使用过程中存在着核辐射的风险。

钻芯法直观可靠,但是在路面钻芯会破坏路面结构,并且检测及时性差、检测速度慢。

而无核密度法能快速及时取得数据,并且无核化使用安全,但由于是间接获取数据,检测过程会受到多种因素影响,其可靠性难以得到保证。

随着无核密度仪技术的发展,其性能将越来越可靠。

目前无核密度仪主要有两种:土壤无核密度仪和沥青无核密度仪,沥青无核密度仪测试对象为沥青路面,目前产品有2701B、PQI等。

无核密度法在一些特殊工程检测中起着重要作用,如对于破损检测较敏感的钢桥环氧沥青路面。

本文以2013年10月份广州市市政工程维修处所施工的广州南沙开发区凤凰一桥沥青摊铺工程为依托,介绍2701B的应用情况。

二、2701B无核密度仪的工作原理和工作特点广州南沙开发区凤凰一桥沥青摊铺工程其钢箱梁部分面层采用双层每层厚度均为30mm的EA-10环氧沥青混凝土路面结构。

如果采用抽芯法检测压实度,可能会破坏路面的完整性,导致抽芯位形成气泡最后成片脱落,故本次采用了无损检测方法。

研究[1]表明:2701B测定构造深度小、公称最大粒径小的沥青层,测定结果比较可靠,EA-10环氧沥青路面正符合这个特点。

本工程使用了美国Troxler生产的2701B无密度核仪,该仪器可测试深度约4.45cm,其检测原理是利用了电磁感应技术。

电磁波在材料中传播时能量发生吸收和损耗,而吸收和损耗取决于材料的介电常数,不同压实度的沥青混合料中各成分的比例不同,材料总的介电常数也不同,无核密度仪检测时根据电磁波损耗大小与介电常数的关系以及介电常数与密度的对应关系间接测得沥青混合料的密度。

无核密度仪在机场沥青道面施工质量检测中的应用研究

无核密度仪在机场沥青道面施工质量检测中的应用研究

无核密度仪在机场沥青道面施工质量检测中的应用研究摘要:通过使用无核密度仪对压实状况进行评价的实际案例,研究了机场跑道碾压施工工艺、密度分布规律和温度变化规律。

根据实测数据得到了碾压遍数与密度和温度、温度与压实效果的相关关系,以及同一断面不同位置的压实情况,研究结论可为同类型施工提供借鉴。

关键词:无核密度仪;压实度检测;碾压遍数;碾压温度中图分类号:U416.217文献标志码:B0引言无核密度仪在中国道路施工中的应用也是最近几年才开始的,因此对无核密度仪的技术性能与操作等方面尚没有全面、严谨的研究,更缺乏基于中国特殊的环境条件、原材料、施工方式的探索,只局限于在国外研究基础上进行测试使用[14]。

国内部分科研工作者对无核密度仪也进行相关研究,其中张争奇等采用PQI301快速无损地定量检测沥青混凝土路面的密度变化情况,对施工质量进行动态控制和评估,分析了沥青混凝土路面在横向和纵向的非均匀性及其原因。

肖立波通过使用2701B与室内水中重法进行对比试验,分析2701B的相关性,提出在公称最大粒径较小沥青面层密度检测中具有较高的精度。

徐科采用PQI301检测沥青路面空隙率变化情况,利用拟合优度的检验及偏度、峰度检验拒绝空隙率分布的正态假设。

周志刚等利用PQI301无核密度仪与钻芯后表干法测试密度(压实度)进行对比试验,验证PQI301检测现场热再生沥青路面密度的准确性和有效性,得出在一定温度下碾压遍数与再生沥青混合料压实度的关系。

本文依托实际的沥青路面工程,针对碾压方式、碾压次数对于压实度与压实温度的影响,以及温度与压实度的相关性方面进行了详细的分析,为无核密度仪在实际施工中用于施工质量控制的可行性提供有力的保障[56]。

1工程简介昆明新机场是国家机场布局规划确定的中国面向东南亚、南亚和连接欧亚的国家大型门户枢纽机场,位于云南省昆明市官渡区长水村附近,在昆明市东北方向,距市中心直线距离约24.5 km,是国家在“十一五”期间惟一新建的大型枢纽机场。

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无核密度仪在环氧沥青路面工程中的应用研究
【摘要】对沥青路面压实度的检测方法通常有钻芯法、核子密度法、无核密度法等。

为了快速无损检测沥青路面的压实质量,本文推荐了比较方便快捷的无核密度法,通过分析2701B无核密度仪使用的影响因素,着重研究温度对于密度测量结果的干扰问题,指出温度对检测结果影响不可忽略,并试图找出温度影响的变化规律从而找出其校正方法。

【关键词】压实度;2701B无核密度仪;温度影响;环氧沥青路面
一、引言
现行规范中沥青路面压实度检测有三种方法即钻芯法、核子密度法、无核密度法。

核子密度法在使用过程中存在着核辐射的风险。

钻芯法直观可靠,但是在路面钻芯会破坏路面结构,并且检测及时性差、检测速度慢。

而无核密度法能快速及时取得数据,并且无核化使用安全,但由于是间接获取数据,检测过程会受到多种因素影响,其可靠性难以得到保证。

随着无核密度仪技术的发展,其性能将越来越可靠。

目前无核密度仪主要有两种:土壤无核密度仪和沥青无核密度仪,沥青无核密度仪测试对象为沥青路面,目前产品有2701B、PQI等。

无核密度法在一些特殊工程检测中起着重要作用,如对于破损检测较敏感的钢桥环氧沥青路面。

本文以2013年10月份广州市市政工程维修处所施工的广州南沙开发区凤凰一桥沥青摊铺工程为依托,介绍2701B的应用情况。

二、2701B无核密度仪的工作原理和工作特点
广州南沙开发区凤凰一桥沥青摊铺工程其钢箱梁部分面层采用双层每层厚度均为30mm的EA-10环氧沥青混凝土路面结构。

如果采用抽芯法检测压实度,可能会破坏路面的完整性,导致抽芯位形成气泡最后成片脱落,故本次采用了无损检测方法。

研究[1]表明:2701B测定构造深度小、公称最大粒径小的沥青层,测定结果比较可靠,EA-10环氧沥青路面正符合这个特点。

本工程使用了美国Troxler生产的2701B无密度核仪,该仪器可测试深度约4.45cm,其检测原理是利用了电磁感应技术。

电磁波在材料中传播时能量发生吸收和损耗,而吸收和损耗取决于材料的介电常数,不同压实度的沥青混合料中各成分的比例不同,材料总的介电常数也不同,无核密度仪检测时根据电磁波损耗大小与介电常数的关系以及介电常数与密度的对应关系间接测得沥青混合料的密度。

2701B无密度核仪的工作原理决定了:被测材料种类不同、材料温度和湿度情况各异、材料各向异性、仪器的传感器与被测材料的接触情况等种种因素都会
对检测结果造成影响。

三、2701B无核密度仪的工程应用
规程[2]说明用无核密度仪检测前,必须对材料进行标定。

由于本工程特殊性无法在施工现场抽芯进行标定,故采用车辙试块标定:室内制作车辙试块,先用2701B在试块上测得密度值,随后实测车辙试块密度,标定示值偏移值。

对于材料的各向异性,说明书采用了仪器旋转90°读取两个读数取平均值来消除影响,本文试验中也是采用此法不再另行说明。

沥青材料压实需要在特定的温度下进行,温度是影响介电常数因素之一,而2701B在标定时和现场检测时材料的温度并不一定一致,这将会导致检测数据失真,公路路基路面现场测试规程和仪器操作说明对于这种情况并未提出修正方法或者避免办法,相关资料[3] [4] [5]对无核密度仪的应用已有所研究,但是对于温度的影响或极少提及,或遭到忽视。

本次室内试验制备了两块EA-10环氧沥青车辙试块,研究其检测密度示值随温度的变化关系。

本工程中2701B的使用环境为150℃以下,本次两试块每块分别用烘箱加热到150℃恒温5小时后取出,后将无核密度仪置于试块上面,不挪动仪器位置随温度降低读取密度读数,实验结果如表1所示。

从表1中可以看出,两试块都是表现出开始时随着试块温度的下降,度示值也不断下降,温度下降一定程度后(60℃左右)密度示值又往上升,密度示值相差最大为98 kg/m3。

相对于仪器仅为3 kg/m3的测量精度,此差值不可忽视。


此可见温度对无核密度法压实度检测的影响比较显著。

由于桥面环氧沥青路面施工温度比较高,受钢箱梁温度敏感性影响环氧沥青路面平常时候温差变化也比较大,此温度影响如果不加以校正,将会使检测结果严重失真。

据表1,制作散点图和趋势线,如图1和图2。

以试块密度示值为变量,试验温度为自变量,建立一元线性回归方程如式(1)和式(2),相关系数R见式(3)和式(4):
由相关性分析可知2701B显示密度与试块温度线性相关,相关性比较好。

对比以上关系曲线图,两个试件其曲线图形具有相似的形状,如果将曲线作上下移动,则它们近似重合。

对比式(1)和式(2),两式中和温度相关的系数的值比较接近,取其均值作为该材料的温度影响相关系数,常数项为密度影响系数随材料密度不同另行求取。

这样,得出显示密度随温度变化的关系曲线见式(5),以此关系式作为材料不同测量温度的调整依据:
C为EA-10环氧沥青材料试件在不同密实度时调整系数。

为了求得实际密度和无核密度法测得密度之间的关系,在密度标准试验温度为25℃时用表干法测得试块1密度为2401 kg/ m3,试块2密度为2386 kg/m3。

而25℃时试块1的2701B读数为2233 kg/m3,读数示值误差为168 kg/m3。

试块2无25℃密度读数,任取一个读数如86℃密度2228 kg/m3,代入式(5)得到c 值为2257,把此c值以及温度25℃代入式(5)得到25℃时试块2的密度读数为2222 kg/m3,则读数示值误差为164 kg/m3。

平均此两个示值误差即166 kg/m3,此偏移值作为示值与实际值的差值,把此示值偏移输入保存在2701B当前所建立的工程里面,完成标定。

在用2701B检测路面压实度时,同时记录温度和密度读数,后期处理用公式(5)求出密度影响系数c值,再把此c值和温度25℃代入公式(5)求出25℃时密度示值,以此密度值做为最终的路面试验密度值,通过此密度值就能较准确的计算出路面的压实度。

在对胶轮压路机压实后的路面使用2701B进行检测时,发现其密度反常变低,经检查发现由于轮胎压路机碾压后路面不是完全平整平面,轮与轮之间重叠碾压部分路面也有细微高差,不能提供一个能让2701B传感器密贴接触的路面,导致仪器测量出现偏差。

而在经过钢轮压路机碾压后测得数据则比较正常。

使用中还发现路面水分对于2701B检测结果有很大影响,由于尚未找到准确测量材料湿度的方法,未能修正其影响,在测量中只能规避表面潮湿情况。

通过标定研究及合理使用,2701B取得较客观的检测结果,为工程施工提供较好参考作用,既确保工程质量也加快了施工进度。

四、结语
2701B无核密度仪无损检测在沥青路面质量检验中有良好的应用前景,但其在使用中存在着不确定因素,必须消除这些因素的影响才能对测量数据进行合理使用。

对于温度的影响可以用建立温度影响曲线加以校正。

本文所述温度变化曲线局限于工程所用材料情况。

由于条件限制所取数据有待充实,仅提供了一种方法支持,2701B无核密度仪对于温度影响示值的内在原因尚有待研究。

对于被检测材料如果表面不平整,会影响检测结果,如胶轮压路机碾压过后的路面,不能提供一个能让传感器密贴接触的平面,需谨慎使用,而钢轮压路机可以提供一个能让传感器密贴接触的路面,适合使用。

对于潮湿路面检测数据标定仍有待研究。

只有通过合理使用,才能使2701B无核密度仪更好满足工程需要。

参考文献:
[1]肖立波. 浅谈2701B型无核密度仪在沥青面层压实度检测中的应用[J]. 铁道建筑. 2011(6).140-143.
[2]公路路基路面现场测试规程(JTG E60-2008).
[3] 崔龙锡,孟勇军,冯祖国,等. 采用无核密度仪检测沥青面层压实度[J]. 交通科技与经济.2010,12(4):69-71.
[4]彭余华,习红军,李芳芳,孙大伟. 无核密度仪在沥青路面密度测定中的应用[J]. 施工机械和施工技术. 2008(6):47-50.
[5] 张俊标,徐科. 无核密度仪在沥青路面检测中的应用[J]. 广东交通职业技术学院学报.2007(2):13-16.。

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