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红外热像仪在路面离析检测和评定的应用
发布时间:2021-01-12
近几年来国内高速公路飞速发展,截至 2005 年底,全国高速公路通车里程达到 41005 km ,其中暴露出来的问题也日益严重, 特别是沥青路面的早期破坏。沥青混合料离析现象是直接影响沥青路面质量及使用寿命的重要因素之一,一项国外调查表明,离析可使一条预期寿命15年的沥青路面缩短2~7 年使用寿命。在施工过程中如何有效地检侧和评价离析,成为道路工作者的一大课题。红外热像仪能够把整个路面的温度场真实直观地以图片形式反映出来。因此,把红外热像检测仪用于沥青摊铺时温度离析的检测和评定,对提高公路检侧和建设水平有着重大的意义。 
 
1、红外热像仪介绍
 
近几年,红外探侧技术取得了长足进展,特别是非制冷红外焦平面阵列技术取得突破,红外热像仪技术已成为全世界普遍关注的热门产业技术。把热像仪应用于高速公路沥青路面施工时的温度检侧,在国内还不多。此次采用的红外热像仪是日本 NEC 产的TH7102WX 。此采用非制冷焦平面阵列,精度高,自动调节增益,波长操作不受太阳光影响。 
 
2、热像仪在离析检测中的应用
文中采用红外热像仪对高速公路沥青路面的温度离析状况进行了检侧,检侧表明:沥青混合料拌和好后从运输到摊铺,都存在不同程度的温度离析,引起压实度的不均匀,从而在一定程度上造成沥青路面的早期破坏。然而温度是看不见的,温度离析也是无法靠点温计全面准确检侧出来的。因此,把热像仪运用于沥青混凝土路面摊铺的检侧具有重要意义。
 
此次红外热像分析仪在广东省某高速公路中的使用,主要用于拍摄沥青路面刚刚摊铺出来时的温度照片,反映温度分布情况。为了研究刚刚摊铺出来的混合料温度的均匀性,在热像图上沿着摊铺机熨平板后面西条线。
 
通过软件转换出线上的温度并绘制曲线如图 1 所示。
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图1线上的温度曲线
 
曲线上显示的温度变化趋势与热像图中显示的温度趋势相同:中间轴线温度低,两边温度上升,接着温度下降,如此变化。线上有 276 个点的温度,在此处限于篇幅,不便列出。对线上 276个点的温度进行统计分析:最小值和最大值分别为 135.9℃和167.3℃。温度差为31.4℃;线上温度均值是159.2℃;变异系数是0.95。也可以查着具体区城的温度分布。
 
3、热像仪在离析评定中的应用 
3.1 本次试验的步骤 
1)首先在沥青路面摊铺时实时检侧,拍摄热像图,找出与周围温差大的区域,并作标记。 
2)在沥青路面碾压成型后,对作标记的区域先进行渗水试验,再通过钻芯取样侧定压实度。此次数据来源于上面层,为沥青混凝土AC-13。
3)根据试验得出的数据,对沥青路面发生离析区域的温差与该区域渗水系数和压实度的对比,直观反映出离析对于沥青路面性能的影响,从而对温度离析的程度作出评定。 
 
3.2 试脸结果
沥青混合料温差与理论压实度、渗水系数的对比试结果
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3.3 数据分析
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如图2,图3所示,可以更直观地看出压实度和诊水系数随沥青混合料温差变化产生的差异。
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