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。

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。

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。

无核密度仪校验规程
无核密度仪校验规程
1、目的
1.1本方法适用于无核密度仪的校验。

1.2无核密度仪可用于检测铺筑完工的沥青路面、现场沥青混合料铺筑层密度及快速检查混合料的离析。

1.3校验方法的编写依据：《公路路基路面现场测试规程》JTGE60-2008。

2、技术要求
目测仪器外观是否整洁干净；
探测深度：≥4.0cm;
操作环境温度：0～70℃；
3、方法
选择测量场地，先用无核密度仪标明测量点，用五点法（即所钻试样圆心垂直两直径与试件外圆的4个交点）测得的平均值作为试件无核密度仪的实测值。

再用钻芯机钻取试件，然后用表干法或蜡封法对试件进行试验。

4、比对
用无核密度仪所测得的值与取样测得的值进行比对，并进行修正值设置。

要求同结构层的密度误差为±10kg/m3。

5、比对仪器
浸水天平0-5100g；精度：0.1g。

6、校验结果的处理和判定
如一次试验不合格，可再复测几次，以复测的检测结果为评定结果。

7、校验周期：
经本方法比对合格的无核密度仪校验周期为一年。

8、记录
无核密度仪校验记录。

沥青路面非均匀性检测中无核密度仪的应用
饶承志
【期刊名称】《交通世界》
【年(卷),期】2024()14
【摘要】为分析无核密度仪在沥青混凝土路面非均匀性检测中应用的可行性与适用性,首先对沥青路面非均匀性进行界定,根据形成原因将路面非均匀性分为集料非均匀离析和压实非均匀两类;然后以具体公路工程为例,在试验段下面层展开无核密度仪测值与钻芯取样室内检测结果相关关系的定量分析,并在上面层展开无核密度仪非均匀性检测与评价。

结果表明,无核密度仪作为无损检测手段,具有施测过程简便,数据准确可靠,检测结果精度高等优势,可在沥青路面碾压施工质量检测中推广应用。

【总页数】3页(P108-110)
【作者】饶承志
【作者单位】江西省公路工程检测中心
【正文语种】中文
【中图分类】U416.2
【相关文献】
1.浅析无核密度仪(PQI)在沥青路面r施工质量均匀性评价中的应用
2.无核密度仪在沥青路面压实均匀性检测中的应用
3.无核密度仪在沥青路面压实质量检测中的
应用4.无核密度仪检测技术在公路沥青路面上面层压实度检测中的应用5.无核密度仪在沥青路面压实度检测中的应用
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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。