[实用新型]双箱式路面材料收缩系数测定装置

说明书

技术领域

本实用新型属于道路或其它类似构筑物铺面铺筑、修复用机器、工具或辅助设备技术领域，具体涉及到测量路面材料收缩系数的装置。

背景技术

路面直接暴露在自然环境中，太阳辐射、气温的变化影响路面结构内部温度变化并引起路面各结构层材料热胀冷缩。对于沥青路面而言，路面的横向开裂主要由两种情况引起，一是沥青面层材料，温度变化对沥青路面的变化影响很大，特别是当温度急剧下降时，沥青路面会出现低温开裂，二是面层下的基层由于温度变化出现裂缝并反射到面层。对于水泥混凝土路面而言，当温度变化剧烈时会引起水泥混凝土板内部产生很大的温度应力并出现板块翘曲变形，使水泥混凝土板在承受车辆荷载时发生断板现象。除了路面材料在温度变化时带来的不利以外，对于水泥混凝土、水泥稳定碎石、二灰稳定碎石等材料，成型初期由于水分蒸发引起干燥收缩，同样会使路面开裂。材料的温度收缩变形和干燥收缩变形对路面材料的选择、组成设计以及路面结构组合设计有重要影响，通常温缩、干缩较小的材料有利于减少路面开裂现象，并有利于路面结构的稳定。路面材料温缩系数和干缩系数能够反映材料在温度变化和湿度变化时变形的大小。

目前，测定路面材料收缩系数的仪器设备主要有应变片式路面材料温缩系数测试仪、水平试件路面材料收缩变形测试仪、垂直试件路面材料收缩变形测试仪三种。

应变片式路面材料温缩系数测试仪，采用电阻应变片和相应的电路。其原理是：将电阻应变片粘贴在被测试件表面上并放入环境箱中后，接入惠斯通电桥中，当试件受力变形时，金属电阻丝承受拉伸或压缩变形的同时电阻也将发生变化，在一定应变范围内，电阻丝的电阻改变率ΔR/R与应变ε＝ΔL/L成正比，即：ΔR/R＝k_sΔL/L，电阻应变片将被测点的应变量转换为电阻变化率ΔR/R后，电阻应变仪测定应变片中电阻值的改变量并经放大处理，便可以换算出试件的应变值。这种测试仪器的主要缺点是路面材料多种多样，路面粗糙，粘贴应变片非常困难、繁琐，以至于有些材料无法粘贴，应变胶同样会影响测试结果，路面材料在实际的使用过程中通常含有水分，试验过程中需要研究不同含水量条件下的收缩系数，在这种情况下应变片的粘贴更加困难。应变片的长度小，粘贴时只能测定试件的局部应变，特别是当试件中含有较大粒径的石块时，测试结果难以反映真实情况。此外，目前电阻应变片的价格越来越贵，增加了实验费用。

水平试件路面材料收缩变形测试仪，将成型好的长方形试件横向放置在金属试件底座上，试件的一端固定在金属试件底座上，在试件的另一端设置千分表或电子位移传感器，将试件、金属试件底座以及传感器一起放入环境箱中，当环境温度发生变化或试件失水后，试件整体收缩或伸长会引起千分表触头移动，通过位移传感器或千分表测得试件的变形量。这种方法最大的缺点是金属试件底座会受环境温度变化而变形，对测试结果影响较大。

垂直试件路面材料收缩变形测试仪，将成型好的长方形试件竖直放置在环境箱内，在环境箱中利用支架在试件上端设置千分表或电子位移传感器，当环境温度发生变化或试件失水后，试件整体收缩或伸长会引起千分表触头移动，通过位移传感器或千分表测得试件的变形量。这种路面材料收缩变形参数测试仪的缺点是传感器支架因温度变化而变形，对测试数据影响很大。为此，有人对上述路面材料收缩变形参数测试仪进行了改进，将位移传感器或千分表设置在环境箱箱壁上，并申请了中国专利，专利号为200510022724.7、发明名称为《路面材料收缩变形测试仪》。该路面材料收缩变形测试仪的主要缺点是温度、湿度变化后环境箱自身的变形对测量结果影响较大，另外，试件竖直放置并不稳定，而试验过程中环境箱处于工作状态，难免产生不同程度的振动影响试件的稳定，而试件的微小晃动对测试结果影响较大。此外，养生龄期较短的试件强度较低，竖直放置时，由于试件自重较大，底部会出现局部掉渣现象，影响试验结果。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述路面材料收缩变形测试仪的缺点，提供一种设计合理、结构简单、使用方便、所测数据准确、自动化程度高的双箱式路面材料收缩系数测定装置。