[发明专利]一种沥青混合料抗扭转和剪切性能的测试装置及方法

权利要求书

1.一种沥青混合料抗扭转和剪切性能的测试装置，包括底座(1)，其特征在于，所述的底座(1)上垂直设置支撑架(6)，支撑架(6)上设置有与底座(1)平行的顶板(5)，顶板(5)可在支撑架(6)上滑动；顶板(5)底部设置有测力装置(10)，测力装置(10)底部安装有测扭矩装置(11)，测扭矩装置(11)底部通过扭矩转轴(8)安装有一个水平连杆(15)，水平连杆(15)上设置有第一控制模具(13)，水平连杆(15)下方的底座(1)上设置有第二控制模具(14)，第一控制模具(13)和第二控制模具(14)共同用于固定试件。

2.如权利要求1所述的沥青混合料抗扭转和剪切性能的测试装置，其特征在于，所述的第一控制模具(13)包括一对固定件，每个固定件均包括固定板(16)、卡板、安装块(21)以及顶块(20)，卡板和安装块(21)同高且均固结在顶块(20)的下部，在卡板上开设有半圆形槽(22)，半圆形槽(22)的直径线位于卡块(23)底面所在平面上；所述的卡板设置一对，对称固结在卡板的两侧，并在卡板上开设有通孔；所述的顶块(20)呈四面体状，顶块(20)的顶部加工为平滑的圆面；在顶块(20)上贯穿开设有安装孔(17)。

3.如权利要求1所述的沥青混合料抗扭转和剪切性能的测试装置，其特征在于，所述的底座(1)上设置有温度控制桶(2)，温度控制桶(2)中设置有加热棒。

4.如权利要求3所述的沥青混合料抗扭转和剪切性能的测试装置，其特征在于，所述的第二控制模具(14)位于温度控制桶(2)中，第二控制模具(14)包括一对“凹”形卡夹(25)，两个卡夹(25)对称设置，在每个卡夹(25)的两端均设置有一段横杆；卡夹(25)通过调节旋钮(24)装配在温度控制桶(2)上，调节旋钮(24)包括带有外螺纹的调节杆(18)，温度控制桶(2)的侧壁上开设有螺孔，调节杆(18)装配在螺孔中，并在调节杆(18)的端部设置有旋钮(24)。

5.如权利要求1所述的沥青混合料抗扭转和剪切性能的测试装置，其特征在于，所述的测扭矩装置(11)采用扭矩加载器，扭矩加载器的输出轴与扭矩转轴(8)同轴固结，在扭矩加载器的输出轴上安装有扭矩传感器。

6.如权利要求1所述的沥青混合料抗扭转和剪切性能的测试装置，其特征在于，所述的测力装置(10)采用液压装置，液压装置上安装有压力传感器，该液压装置固定在一个安装板(7)上，安装板(7)上设置有滑块(26)，在顶板(5)底部开设有与滑块(26)配合的滑槽(19)，安装板(7)通过滑块(26)装配在滑槽(19)中。

7.如权利要求6所述的沥青混合料抗扭转和剪切性能的测试装置，其特征在于，所述的顶板(5)的底部安装有测位移装置(12)，测位移装置(12)的一端连接在安装板(7)上。

8.如权利要求1所述的沥青混合料抗扭转和剪切性能的测试装置，其特征在于，所述的支撑架(6)上沿长度方向铺设有齿条，所述的顶板(5)通过齿轮与所述的齿条配合装配在支撑架(6)上；顶板(5)与支撑架(6)连接的一端设置有调位电机(9)，通过调位电机(9)改变顶板(5)在支撑架(6)上的位置。

9.如权利要求1所述的沥青混合料抗扭转和剪切性能的测试装置，其特征在于，所述的底座(1)的侧面设置有控制面板(3)和显示屏(4)，控制面板(3)上设置有用于操控测力装置(10)、测扭矩装置(11)以及控制顶板(5)运动的键盘。

10.一种利用如权利要求9所述的装置进行沥青混合料抗扭矩和剪切性能测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，检查装置各部件是否完好，在控制面板上设置好试验参数，包括试验时剪切应力大小的设定、扭矩大小的设定、水浴温度值的设定；

步骤二，按照试验要求确定是否对制备好的沥青混合料马歇尔试件进行预处理，预处理过程为冷藏、加热或水浴；

步骤三，使顶板升高至支撑架的顶部位置，将制好的沥青混合料马歇尔试件的上半部分固定在第一控制模具中，利用螺栓和螺帽将第一控制模具中两个固定件进行固定，使试件牢固地固定在第一控制模具中；使顶板下降，下降的过程中微调第一控制模具在水平连杆上的位置，使试件落在第二控制模具的两个卡夹之间；利用旋钮调整卡夹的位置，使试件的下部被两个卡夹固定住；

步骤三，按照试验要求确定是否向温度控制桶中加水，如需要则加水并对水温进行调整，使水温达到实验要求；

步骤四，利用控制面板打开测力装置、测扭矩装置，对试件开始加载，观察试件的破坏情况，当时间发生破坏时，停止对试件的加载，从显示屏上记录试验过程中的最大剪应力、最大扭矩、以及最大位移，完成。