[发明专利]一种路面材料拉剪强度及拉剪疲劳测试方法和其测试装置

说明书

技术领域

本发明属于道路工程材料拉伸剪切强度与拉伸剪切疲劳测试技术领域，尤其是涉及一种路面材料拉剪强度及拉剪疲劳测试方法和其测试装置。

背景技术

近年来，随着我国经济建设的不断发展，大吨位车辆对道路工程的使用带来了很大的破坏，其中一个很重要的破坏现象是车辙。车辙是由路面剪切破坏造成的，近期研究成果表明，剪应力的组成方式，有可能是造成路面结构疲劳破坏的主要因素，相同剪应力条件下，直接拉剪的疲劳寿命远远小于压剪疲劳寿命。随着科学技术不断发展和进步以及人们对于车辆荷载需求的日益增大，大吨位车辆对道路工程的破坏日益严重。因而，目前急需一种结构简单、设计合理、使用操作简便且测试效果好、能对路面材料拉剪强度及拉剪疲劳进行准确测试的方法和装置，以对路面剪切破坏造成车辙等路面破损问题产生的具体原因和产生过程进行准确分析和评价。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种方法步骤简单、实现方便且能简便、准确对路面材料的拉剪强度及拉剪疲劳进行测试的路面材料拉剪强度及拉剪疲劳测试方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种路面材料拉剪强度及拉剪疲劳测试方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、测试准备：将预先制作完成且由需测试路面材料制成的被测试件，水平紧固夹装于模具一和模具二之间；

所述模具一只能在水平方向上进行左右移动，且模具二只能在竖直方向上进行上下移动；所述模具一紧固套装在被测试件的一端外侧，且模具二紧固套装在被测试件的另一端外侧；

步骤二、拉剪强度及拉剪疲劳测试：对被测试件在加载水平拉力F_水平时的拉剪强度及拉剪疲劳寿命进行测试；

其中，对被测试件在加载水平拉力F_水平时的拉剪强度进行测试时，其测试过程如下：

步骤2011、水平拉力加载：按照预先设定的水平拉力值_水平，采用水平拉力加载机构且通过模具一对被测试件持续施加水平拉力F_水平；

步骤2012、单次竖向推力加载：步骤2011中所述的水平拉力F_水平加载过程中，采用竖向推力加载机构且通过模具二由上至下对被测试件施加一次使被测试件发生剪切破坏的竖向推力，此时所施加的竖向推力为F_max且其为测试件在加载水平拉力F_水平时所能承受的最大竖向推力；

步骤2013、拉剪强度推算：根据公式和推算出被测试件在加载水平拉应力σ_h时的拉剪强度σ_c，式中F_max为步骤2012中所述测试件在加载水平拉力F_水平时所能承受的最大竖向推力，S为步骤2012中所述竖向推力加载过程中被测试件的剪切面积；

对被测试件在加载水平拉力F_水平时的拉剪疲劳寿命进行测试时，其测试过程如下：

步骤2021、水平拉力加载：按照预先设定的水平拉力值F_水平，采用水平拉力加载机构且通过模具一对被测试件持续施加水平拉力F_水平；

步骤2022、多次重复进行竖向推力加载：步骤2021中所述的水平拉力F_水平加载过程中，按照预先设定的加载频率，采用所述竖向推力加载机构且通过模具二由上至下对被测试件多次重复施加竖向推力，直至被测试件发生剪切破坏；此时，多次重复施加的竖向推力均为F_N且F_N＜F_max，其中F_max为步骤2012中所述测试件在加载水平拉力F_水平时所能承受的最大竖向推力；被测试件发生剪切破坏重复施加竖向推力的次数为N，且N为被测试件在水平拉力F_水平加载过程中竖向推力F_N同步重复加载时的拉剪疲劳寿命。

上述一种路面材料拉剪强度及拉剪疲劳测试方法，其特征是：步骤一中所述的模具一内开有供被测试件一端安装的试件夹持腔一，所述试件夹持腔一的结构和尺寸与被测试件一端的结构和尺寸均相同，且被测试件的一端通过粘贴胶紧固固定在所述试件夹持腔一内；所述模具二内开有供被测试件另一端安装的试件夹持腔二，所述试件夹持腔二的结构和尺寸与被测试件另一端的结构和尺寸均相同，且被测试件的另一端通过粘贴胶紧固固定在所述试件夹持腔二内。