[实用新型]沥青混合料圆柱体试件离心加载试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及道路路面内部材料力学性能的检测技术，尤其是一种沥青混合料圆柱体试件离心加载试验装置。 

背景技术

实用新型专利“一种沥青混合料圆柱体试件的加载装置”（申请号：2012 2 0689399.5）采用的沥青混合料圆柱体试件的加载装置，包括圆柱形桶、驱动装置和温度控制装置；在加载装置的圆柱形桶内放置圆柱体试件，使得试件侧面紧贴桶内壁，依靠桶壁的摩擦力驱动圆柱体试件转动。存在的问题是：依靠桶壁材料提供的摩擦力驱动试件自转，同时绕加载桶的轴心转动（简称公转）。摩擦系数决定了试件自转和公转速度。但是，试验过程中，桶壁材料与试件表面摩擦一定次数后，摩擦系数逐渐减小，试件自转和公转速度发生变化。于是，试件受到的离心力也发生变化，且无法控制。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供沥青混合料圆柱体试件离心加载试验装置，本实用新型能在离心加载过程中，有效控制试件自转和公转速度，具体技术方案如下。 

沥青混合料圆柱体试件离心加载试验装置，其包括加载环境箱2、加载环境箱驱动装置1、圆柱体试件4、圆柱形铅棒5、切向限位装置3、橡胶轮6和橡胶轮驱动装置7，加载环境箱2与加载环境箱驱动装置1连接，加载环境箱2在加载环境箱驱动装置1带动下能在设定速度下作单向公转，圆柱体试件4沿轴向中心开有用于填充圆柱形铅棒5的圆柱孔；切向限位装置3固定安装在加载环境箱2中，用于防止圆柱体试件4和橡胶轮6在加载环境箱2中沿加载环境箱2公转轨道的切向移动；圆柱体试件4的中心转轴安装在切向限位装置3的切向限位槽9中，橡胶轮6与橡胶轮驱动装置7连接，在橡胶轮驱动装置7的驱动下，橡胶轮6能按照设定速度作自转；圆柱体试件4与橡胶轮6接触，在橡胶轮6带动圆柱体试件4按照设定的转速自转。 

进一步的，切向限位槽9为长方形，切向限位槽9长度方向的中心线与橡胶轮转轴7和环境箱驱动装置1的转轴垂直。 

进一步的，切向限位槽9的宽度与圆柱体试件4的中心转轴外径相同；切向限位槽9靠近橡胶轮的一端与橡胶轮驱动装置7的转轴的距离h为橡胶轮半径的0.3倍；切向限位槽9的长度为圆柱体试件外径的2倍。 

进一步的，所述加载环境箱中安装有温度控制装置，可采用电阻式温度传感器把温度信号变换成电信号，通过电路控制继电器使得加热（或制冷）设备工作（或停止），控制环境箱内空气温度。 

进一步的，所述圆柱体试件4的外径为100mm~200mm；内径（即圆柱体试件4的中心圆柱孔孔径）为外径的0.1~0.5倍；高度为40mm~400mm。 

进一步的，圆柱形铅棒5的外径与圆柱体试件4的中心孔内径相同；高度与圆柱体试件4的高度相同。 

进一步的，橡胶轮6为实心圆柱体形状，直径与圆柱体试件外径相同；轴向宽度为圆柱体试件高度h的0.2~0.8倍。 

进一步的，橡胶轮与圆柱体试件接触的位置位于圆柱体试件外侧中部。 

进一步的，所述圆柱体试件采用击实法、静压法或旋转压实法制作；或者是在轮碾法制作的板块状试件中钻取的圆柱体试件；或者是在路面中钻取圆柱体的芯样。在实心的圆柱体试件中部钻出与圆柱体铅块同样尺寸的圆柱形孔，填充圆柱体铅块。 

上述沥青混合料圆柱体试件离心加载试验装置的试验方法包括： 

①安装试件。将加载环境箱的内部空气的温度控制在试验温度±0.1℃范围内；试验温度为-40℃~+80℃。加载前，试件在环境箱中保温时间为45min~90min。

②启动加载环境箱驱动装置，使得加载环境箱单向旋转，转速为1000 r/min ~10000r/min。 

③启动橡胶轮驱动装置，使得橡胶轮单向旋转，转速为10 r/min ~1000r/min。 

④圆柱体试件公转和自转设定次数后，量测试件加载位置的厚度，计算厚度变化率。加载后试件厚度的变化百分率计算公式为：100%×加载一定次数后加载位置试件厚度/（未加载试件外径-未加载试件内径）。 

与现有技术相比，本实用新型具有下述优点及有益效果： 

（1）与专利申请“一种沥青混合料圆柱体试件的加载装置及其检测方法”（申请号：2012 1 0540486.9）相比，本实用新型的试件切向限位装置，使得试件与加载框同步转动，有效控制了试件的公转速度，控制了荷载的稳定性。

（2）与专利“一种沥青混合料圆柱体试件的加载装置及其检测方法”（申请号：2012 1 0540486.9）相比，本实用新型通过试件下方的橡胶轮带动试件自转，有效控制了试件的自转速度。