[发明专利]沥青混合料剪切性能试验装置及方法

权利要求书

1.沥青混合料剪切性能试验装置，包括材料试验机，所述材料试验机包括机架(11)、环境箱(3)、升降杆(1)、底座(7)、动力装置(8)、圆环支撑(6)、控制台(12)，所述动力装置(8)安装在机架(11)底部的底座(7)内，所述圆环支撑(6)安装在所述底座(7)上，由动力装置(8)提供动力的所述升降杆(1)安装在所述机架(11)的上侧，与所述圆环支撑(6)的位置相对应，其特征在于：所述升降杆(1)的末端连接有压头(2)，所述圆环支撑(6)上放置有定制的圆环(5)。

2.根据权利要求1所述的沥青混合料剪切性能试验装置，其特征在于：所述压头(2)直径为40mm～120mm，所述圆环(5)外径为150mm，内径为40mm～140mm。

3.根据权利要求1所述的沥青混合料剪切性能试验装置，其特征在于：所述圆环(5)由至少两个空心环套(10)相互套装而成。

4.根据权利要求1所述的沥青混合料剪切性能试验装置，其特征在于：所述压头(2)下和所述圆环(5)上放置有橡皮垫(4)。

5.沥青混合料剪切性能试验方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)确定压头尺寸、圆环尺寸和试件尺寸组合，通过理论计算确定荷载压应力与试件内最大剪应力之间的转换系数；

(2)制作试件：可采用静压法、振动成型或旋转压实室内成型圆柱体沥青混合料试件；也可采用现场钻心取得的圆柱体试件；

(3)保温：将试件、压头和圆环置于环境箱中保温；

(4)进行抗剪强度试验：将试件置于圆环上，通过压头对试件加载，试验结束，试件出现锥形剪切破坏面，分析试验过程中材料试验机采集的荷载压力和变形数据，得到破坏荷载，求出抗剪强度，进行平行试验，将平行试验测得的抗剪强度平均值作为沥青混合料的抗剪强度；

(5)剪切疲劳试验：可在步骤(4)中材料试验机测得破坏荷载的0.1～0.9倍范围内取荷载值，对平行试件进行重复加载疲劳试验，读出材料试验机采集试验过程中的加载次数和变形数据，确定沥青混合料的剪切疲劳寿命。

6.根据权利要求5所述的剪切性能试验方法，其特征在于：试验步骤(1)中所述试件尺寸为：直径100～150mm，高40～100mm，所述压头直径为40mm～120mm，所述圆环尺寸为：外径150mm、内径为40mm～140mm。

7.根据权利要求5所述的沥青混合料剪切性能试验方法，其特征在于：试验步骤(3)中将试件、压头和圆环置于10℃～60℃环境箱中，保温时间在6小时以上再进行试验，以确保试件内外温度一致。

8.根据权利要求5所述的沥青混合料剪切性能试验方法，其特征在于：试验步骤(4)中通过压头对试件进行加载，加载速率为1mm/min，试验时间为8分钟。

9.根据权利要求7所述的沥青混合料剪切性能试验方法，其特征在于：试验步骤(5)中根据需要在0.1～0.9倍破坏荷载内选取具体荷载对平行试件进行重复加载疲劳试验，得到设定温度和应力水平下的沥青混合料的剪切疲劳寿命。

10.根据权利要求5所述的沥青混合料剪切性能试验方法，其特征在于：试验步骤(4)需确保压头位置居中，且在压头下和圆环上加垫橡皮垫。