[实用新型]一种沥青路面材料开裂试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于公路工程沥青路面抗裂性技术领域，特别涉及一种沥青路面材料开裂试验装置。

背景技术

在我国，沥青路面是高等级公路中最主要的路面结构形式。与水泥混凝土路面相比，沥青路面以其良好的舒适性和使用性能受到世界各国的青睐。近年来，随着我国经济的快速发展，国家不断加大对基础设施建设的投资，截至2012年底，我国公路总里程达到410万公里，其中高速公路里程9.56万公里。按远景规划，至2020年，我国高速公路总里程将达到12万公里。

目前，我国高等级公路90%以上采用半刚性基层沥青路面，半刚性基层沥青路面具有强度高、板体性好、平整度优良及较好的抗疲劳性能等优点，但半刚性基层材料以水泥稳定集料、石灰、粉煤灰稳定集料为主要材料，这些半刚性材料呈现出较大的脆性，其干缩和温缩特性明显，抗冲刷性较弱，这就导致半刚性基层在车辆荷载和环境因素共同作用下易开裂，在沥青面层层底引发裂缝源，裂缝逐渐在沥青面层中延伸、扩展，最终形成反射裂缝。此外，上世纪八十年代中期至九十年代末，为了响应交通部水泥混凝土推广计划，我国修筑了大量水泥混凝土路面，但就目前水泥混凝土路面使用状况而言，也存在不少问题，尤其是一些早期修建的水泥混凝土路面不同程度地出现了结构性破坏和功能性缺陷，亟须加铺改造。加铺沥青混凝土面层是较好的路面恢复形式，然而旧水泥混凝土路面接缝或裂缝处沥青加铺层易产生反射裂缝。由此可见，反射裂缝依然是我国现有沥青路面主要病害之一，大量反射裂缝的存在，不仅使道路行驶质量下降，而且破坏了路面的整体性和连续性，在一定程度上削弱了路面结构强度。更为严重的是雨雪水沿反射裂缝浸入路面内部，甚至路基，在行车荷载及环境因素反复作用下，易造成基层冲刷、土基软化、路面沉陷等病害，将严重缩短沥青路面的使用寿命，增加路面的养护成本。因此，解决好反射裂缝问题，对于提高沥青路面的耐久性、节约养护费用、推动公路交通建设可持续发展将具有重要意义。

如何延缓或抑制半刚性基层沥青路面和水泥路面沥青加铺层反射裂缝是道路工程界面临的技术难题。已有研究大都把理论分析与工程实际联系起来，开发了相应的试验设备和试验方法。在理论研究方面，70年代，Yamada Y等人对裂缝尖端的奇异性进行了数值模拟，2002年，孙雅珍、赵颖华采用有限元分析方法模拟了裂缝的扩展过程；另外在室内抗裂实验评价方面，加拿大渥太华学者A.Shalaby采用重复液压加载装置对现场摊铺、碾压后的沥青混凝土切块进行了重复拉伸疲劳试验；奥地利维也纳大学E.K.Tschegg等人采用劈裂试验来评定层间粘结强度和沥青混合料断裂能。然而，已有理论分析模型过于简单，引发反射裂缝的端部应力场异常复杂，理论分析与工程实际有一定差距，现有的试验方法仅分析了沥青混合料或夹层材料对路面结构抗裂性的影响，以及反射裂缝的扩展规律，并未彻底揭示沥青混合料或抗裂材料在荷载及环境因素作用下的开裂、损伤、疲劳等机理，不能反映沥青面层材料、防裂材料及不同基层裂缝工况下路面结构的抗裂性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种沥青路面材料开裂试验装置。该沥青路面材料开裂试验装置能够有效地模拟沥青路面材料开裂过程。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。

一种沥青路面材料开裂试验装置，包括：沥青混合料试件、平行夹具、U型夹具、以及设置在沥青混合料试件表面的夹式引伸计，所述平行夹具的一端固定在沥青混合料试件的上部，另一端固定有上套筒；所述U型夹具的开口端固定在沥青混合料试件的下部，所述U型夹具在远离开口的一端固定有下套筒；所述夹式引伸计的信号输出端电连接有微处理器。

本实用新型的特点和进一步改进在于：

所述一种沥青路面材料开裂试验装置，还包括顶部套筒、底座、上套筒连接插销、以及下套筒连接插销；所述上套筒通过上套筒连接插销与顶部套筒连接，所述下套筒通过下套筒连接插销与底座连接。

所述一种沥青路面材料开裂试验装置，还包括上套筒固定螺栓和沥青混合料试件固定螺栓；所述平行夹具通过上套筒固定螺栓与上套筒固定，所述平行夹具通过沥青混合料试件固定螺栓固定在沥青混合料试件的上部。

所述一种沥青路面材料开裂试验装置，还包括U型夹具左销钉和U型夹具右销钉，所述U型夹具的开口端通过U型夹具左销钉以及U型夹具右销钉固定在沥青混合料试件的下部。

所述微处理器的信号输出端电连接有显示屏。