由于路面厚度對使用壽命有重要影響,因此各國都將其納入驗收方案。然而取芯法耗時、昂貴且破壞性強,應(yīng)用快速無損檢測方法勢在必行,美國聯(lián)邦公路局和愛沙尼亞研究人員將MIT-SCAN-T3測試結(jié)果與取芯法結(jié)果對比分析,認(rèn)為MIT-SCAN-T3是一種很好的無損檢測手段。
瀝青路面在攤鋪過程中,會針對不同結(jié)構(gòu)層的性能要求進行不同的厚度設(shè)計,以保證瀝青路面在服役期間達(dá)到足夠的強度要求和不同的抗疲勞、抗車轍性能要求。
路面結(jié)構(gòu)層攤鋪和分布
在傳統(tǒng)的路面攤鋪過程中,主要分為底基層、基層、中面層、面層等。其中面層、中面層等通常為瀝青混合料,在實際施工過程中,通過壓路機碾壓成型,為了更好的控制不同層的施工以達(dá)到設(shè)計的強度要求,需要對不同施工層進行精確的厚度測量,以確保工程質(zhì)量達(dá)到預(yù)計的施工要求。
在國內(nèi),傳統(tǒng)的方法主要是施工后的鉆芯法,該方法雖然能夠達(dá)到精確的測量標(biāo)準(zhǔn),但是在實際操作過程中,需要破壞路面結(jié)構(gòu),而且是在施工后的抽檢,無法做到實時把控施工質(zhì)量,指導(dǎo)施工方案。
鉆芯法存在的問題
勞動密集型
取芯、檢查、運輸、測量芯樣厚度、填充取芯孔
昂貴
所涉及的時間和精;人工、鉆機、芯樣鉆頭、芯樣孔提填充混凝土等
非實時測試
直到鋪路后幾天到幾周才進行取芯
耗時
每個地點至少15分鐘獲取芯樣
破壞性
只能取有限數(shù)量的芯樣
所以,無損、快速、實時的檢測方法將逐漸成為現(xiàn)代化施工過程中的需求,也是能夠真正做到提高效率,質(zhì)量把控的手段。
因此,愛沙尼亞和美國聯(lián)邦公路局都在現(xiàn)場測試中,進行了無損測試方法和傳統(tǒng)的取芯方法的比較研究。
其中無損法采用了德國MIT路面厚度測試設(shè)備,此方法主要用于施工瀝青層厚度的測試,滿足EN 12697-36 和ASTM E3209/E3209M-20《用磁脈沖感應(yīng)法測定路面厚度的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法》的規(guī)范要求。
無損檢測設(shè)備MIT-SCAN-T3 用于精確測量混凝土和瀝青路面厚度,也可用于評估未粘合的基層(防凍層和砂礫層)。
愛沙尼亞新路面驗收評估
愛沙尼亞新路面驗收過程中,路面層厚度主要采用取芯鉆孔(8個芯樣/公里)的方法進行評估。試驗將MIT與取芯法進行了比對及相關(guān)性研究。
測試方法
通過現(xiàn)場不同位置進行取芯,同時使用MIT進行測試,來比較兩種方法測量路面厚度的誤差,來評估MIT的測量準(zhǔn)確性。
MIT方法的測試過程
鉆芯位置示意圖
MIT和鉆芯結(jié)果對比
在1號場地測量每個芯樣的上層厚度
紅色方塊:芯樣的最小-最大厚度
綠色標(biāo)記:MIT的測試厚度
在2號場地測量每個芯樣的上層厚度
紅色方塊:芯樣的最小-最大厚度
綠色標(biāo)記:MIT的測試厚度
在3號場地測量每個芯樣的上層厚度
紅色方塊:芯樣的最小-最大厚度
綠色標(biāo)記:MIT的測試厚度
MIT測量截面厚度的偏差(面層)
左-中,右-中的測試偏差
MIT和取芯法測量結(jié)果的相關(guān)性
相關(guān)性分析
美國聯(lián)邦公路局測試
FHWA在多個州演示了MIT Scan T3脈沖感應(yīng)技術(shù)測量路面厚度,并通過在相同位置取芯驗證了該技術(shù)。下面的圖表顯示了來自14個州的實地數(shù)據(jù),其中包括各種各樣的路面和地基厚度。兩者之間的相關(guān)性非常好。
美國不同州鉆芯法和MIT法的測試結(jié)果對比
相關(guān)性分析
測試結(jié)論
通過上述測試實例我們可以看出,MIT Scan T3與傳統(tǒng)的鉆芯法具有很好的相關(guān)性。在愛沙尼亞對比評估中得出結(jié)論:選擇MIT Scan T3進行現(xiàn)場測試,測試過程簡單,效率高,這種技術(shù)通過測量金屬反射板的渦流保證準(zhǔn)確測量上層厚度的結(jié)果,建議采用反射板渦流測量技術(shù),實現(xiàn)對單層厚度的可靠無損測量,與破壞性鉆芯法相比,具有相近的測量精度和較低的每次測量成本。
MIT SCAN T3
路面厚度測試儀
MIT SCAN T3是一款便攜式的設(shè)備,材料堅固緊湊,應(yīng)用于現(xiàn)場路面層厚度檢測,功能豐富,采集快,可實現(xiàn)現(xiàn)場實時的檢測需求。
MIT SCAN T3的結(jié)構(gòu)分布
MIT SCAN T3測試原理
MIT SCAN T3路面測厚儀的穩(wěn)定性好,破壞性小??梢酝ㄟ^大量接收數(shù)據(jù)實現(xiàn)測量。應(yīng)用電磁脈沖測量時,須將金屬反射器預(yù)先放置到待測層下。在實際測試前,這些反射金屬就已經(jīng)預(yù)埋好,以做好測試準(zhǔn)備。
脈沖電磁波應(yīng)用的特性與分布
首先,MIT SCAN T3的感應(yīng)器中建立了一個磁場,即信號場。反射鏡會向外擴散電磁脈沖,探測到內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)層的金屬反射器。
反過來,渦流會產(chǎn)生另外一個磁場,產(chǎn)生一個反射脈沖,通過傳感器進行接收,MIT SCAN T3實現(xiàn)了無損地檢測不同路面結(jié)構(gòu)層厚度的目的。
MIT SCAN T3測量過程
MIT SCAN T3的軟件
軟件具有以下功能:
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