T0985-2019层间粘结强度测试方法/JTG 3450-2019_沭阳市政仪器厂

拉拔仪、扭剪试验仪、直剪试验仪（图源：江苏省沭阳县市政仪器有限公司）

层间粘结强度测试方法

JTG 3450—2019《公路路基路面现场测试规程》----12 其他

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• 层间粘结强度测试方法
• JTG 3450—2019《公路路基路面现场测试规程》中T0985-2019层间粘结强度测试方法

1 适用范围

本方法适用于测试和评价封层、粘层、透层及防水层（以下统称粘结层）与沥青混凝土层、水泥混凝土层、桥面板（以下统称结构层）等两种不同材料之间的层间粘结强度，也可以评价结构层-粘结层-结构层的粘结强度。

2 仪具与材料技术要求

2.1 拉拔仪

（1）拉拔仪主机：室内外能按照规定拉伸速度拉伸试件，拉伸时无明显振动和偏心的拉拔仪均可使用。拉伸速率为（25±15）kPa/s。

（2）拉头：用于粘结在测试路面或试件的表面，便于施加拉力；采用不锈钢或黄铜制作，直径一般为100mm±0.1mm，也可根据测试要求选择相应尺寸的拉头。

2.2 扭剪试验仪

（1）扭矩计：一般扭矩计，配备一个扭杆，同时配一个扭矩读盘，显示最大扭矩。扭矩范围为0-50Nm，准确至10Nm。设备应配备插槽，其能够允许安装和移除。

（2）扭剪盘：用于粘结在测试路面或试件的表面，便于安装扭矩计，并施加扭矩；采用低碳钢制作，直径95mm±5mm，厚度14mm±2mm。

2.3 温度计：分辨力0.1℃。

2.4 量尺：钢尺，游标卡尺等。

2.5 秒表：精确到1s。

2.6 粘结剂：将拉头等粘结在测试路面或试件表面，如快凝性环氧树脂等。

2.7 钻芯机：直径为100mm或200mm。

2.8 其他：刮刀等。

3 拉拔试验方法与步骤

3.1 准备工作

（1）试验前，施工的材料应充分的养生。根据现场情况，随机选择测试点，并在现场标注。测试、记录测点表面温度。

（2）当进行结构层-粘结层层间粘结强度试验时，安装拉头、切割环槽如图T0985-1所示。先用游标卡尺测试拉头直径，准确至0.1mm。清理试验点表面，将拉头底部涂布一层粘结剂，并快速粘附在需测试点表面。待粘结剂涂布后应养生、完全固化后，用刀具沿拉头边缘小心切割一个环槽，深度至下卧层顶。图T0985-1结构层-粘结层层间粘结试验时拉头粘结示意图

（3）当进行结构层-粘结层-结构层的层间粘结试验时，钻出环槽、安装拉头如图T0985-2所示。在测点处采用钻芯机钻出一个环槽，内径为（100~102）mm，深度至下卧层表面10mm 以下。清理环槽内碎片，后用游标卡尺实际测量环槽内径，准确至0.1mm。清洗、干燥测点表面后，涂布粘结剂，注意粘结剂不要进入环槽；养生并完全固化后，准备下一步试验。

图T0985-2 结构层-粘结层-结构层的层间粘结试验时拉头粘结示意图

3.2 试验步骤

（1）安装好拉拔仪，开动并进行拉拔测试。拉伸速率为（25±15）kPa/s。当选择其他拉拔速度，则在报告中注明。

（2）试验拉断时，读取最大拉力F作为试验结果。

（3）试验拉断后注意观察断裂面情况，应在报告中详细注明。

（4）每个位置需要测试3个点，每个测点间距不小于500mm，总间距控制在2m内。

4 扭剪试验方法与步骤

4.1 准备工作

（1）进行现场粘结强度试验测试之前，施工完成的表面处治、封层、粘层、透层及防水层等材料应充分的养生。试验之前应先测试层间的温度，并在报告中注明。

（2）根据现场情况，随机选择测试点，并在现场标注。

（3）当粘结层及以上部分的厚度小于15mm时，按图T0985-3所示进行试验准备。按照本方法3.1的（2）步骤进行表面处理，粘结扭剪盘，进行下一步试验。试件表面应水平。

图 T 0985-3 薄层扭剪试验时结构示意图

（4）当粘结层及以上部分的厚度大于15mm 时，按图T 0985-4所示进行试验准备。按照本方法3.1的（3）步骤进行表面处理，粘结扭剪盘，进行下一步试验。

图 T 0985-4 厚层扭剪试验时结构示意图

4.2 试验步骤

（1）当粘结剂形成足够强度后，将扭矩计安装在扭剪盘上。

（2）测量并记录路面温度。

（3）人工匀速推动扭杆，使得扭杆30s±5s内转动90º，同时需要确保扭杆扭剪盘与测试路面表面或试件表面平行（角度小于10º），当试验破坏时记录最大扭矩。

（4）检验破坏断面，详细记录。

（5）每个位置需要测试3 个点，每个测点间距不小于500mm，总间距控制在2m内。

5 数据处理

5.1 每个位置的3个测试值应不超过其平均值的20%，否则该位置的测试结果应舍弃。

5.2 采用实测的最大拉力和实测拉头直径（或环槽内径），按下式（T0985-1）计算拉拔强度：

式中：——拉拔强度，MPa；

F——最大拉力，N；

D——实测拉头直径（或环槽内径），mm。

5.3 采用实测的最大扭矩和扭剪盘直径，按式（T 0985-2）计算扭剪强度：（T 0985-2）

式中：——层间扭剪强度，kPa；

M——扭矩计实测的最大扭矩，Nm；

D——扭剪盘直径，mm。

6 报告

本方法应报告以下技术内容：

（1）测试位置信息（工程名称、现场桩号、材料和结构的情况等）。

（2）拉拔强度或扭剪强度。

（3）破坏断面情况。

条文说明

实际路面设计、交工、竣工、养护过程中层间粘结问题比较突出，因层间粘结不良导致的路面损坏问题也比较多，如沥青路面水平推移、车辙及壅包等病害，且已有标准规程对层间粘结测试试验方法做出详细规定，以更好地指导试验检测工作。

编写过程中参考了prEN 12697-48，AASHTO T323，以及公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南等文献。

目前国际上层间粘结强度试验方法很多，根据prEN 12697-48，可以分为5 种：

（1）扭剪粘结强度 torque bond test TBT

适合现场和室内测量粘结强度，主要是评价层间抵抗交通荷载加速或刹车，及不同铺装层之间温度性位移产生的水平应力的能力，如沥青混凝土与微表处，沥青混凝土与混凝土表面等。既可以评价粘结层-结构层粘结强度，也可以评价结构层-粘结层粘结强度。

（2）剪切粘结强度shear bond test SBT

主要是室内评价方法，一般是评价结构层-粘结层-结构层的剪切强度，通过粘结扩展试模可以评价粘结层-结构层的粘结强度。其主要评价层间抵抗交通荷载加速或刹车，及不同铺装层之间温度性位移产生的水平应力的能力，如沥青混凝土与微表处，沥青混凝土与混凝土表面等。一般评价结构层-粘结层-结构层粘结强度，通过粘结扩展试模，也可以评价粘结层-结构层粘结强度。

（3）拉拔试验-tensile adhesion test

适合现场和室内测量粘结强度，评价垂直荷载下的拉伸强度，一般评价粘结层-结构层粘结强度，也可以评价结构层-粘结层-结构层的粘结强度。

（4）压缩剪切强度试验-compressed shear bond test

主要是室内评价方法，同时评价水平和垂直荷载下的层间剪切强度。

（5）重复压缩剪切强度-cyclic compressed shear bond tests

评价不同温度、荷载频率和荷载应力水平情况下的层间粘结强度，可以评价水平和垂直荷载下的层间剪切强度。

前3 种是广泛采用的试验方法，后2种目前是科研研究用方法。

前3 种试验方法中，我国主要是应用第1种拉拔试验方法，而美国主要是应用第2种剪切试验方法，欧洲则主要应用扭剪和剪切试验方法，因为扭剪和剪切试验评价的是层间抗水平应力作，这与实际路面破坏受力形式较为接近；而拉拔试验测试的是垂直荷载，与实际路面破坏受力形式不同，因此只是一个间接的评价方法。

目前我国现场层间粘结试验主要有拉拔试验，部分采用扭剪试验，特别是桥面铺装应用较多。也有个别单位采用现场剪切强度试验，由于试验方法较为复杂，应用不多，因此本次没有纳入此方法。与我国不同，欧盟采用扭剪切强度试验方法较多，此方法可以代替现场剪切强度试验，而且试验方法简单。至于室内成型试件，或现场钻取试件室内进行层间粘结试验，拟在沥青及沥青混合料试验规程中列出，本规程不再考虑。

本文关键词：层间粘结强度测试方法

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