[发明专利]一种用于路面材料室内试验的加速加载装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于路面材料室内试验的加速加载装置，包括恒温箱、操作台、轮胎、电机、传动带、转速计、水泵、水槽、喷水头、温度传感器、循环进风口、循环出风口、噪音探测仪、液压装置、试件紧固模块、拉压式传感器、自升降式测试轮、支撑轮、激光构造仪、计算机，所述恒温箱位于试验装置左侧，所述操作台位于试验装置外壁右下侧，所述轮胎位于恒温箱上侧；所述操作台包括总开关、急停键、加速操作台、加载操作台、温控操作台、噪音显示器、水泵开关、水泵操作旋钮、电机开关。本发明简单适用、操作可靠，可准确模拟并检测出不同路面材料在不同温度环境下、不同湿滑程度以及不同加载作用下的噪音情况、试件抗滑性能、试件质量损失率。

技术领域

本发明涉及一种用于路面材料室内试验的加速加载装置及方法，属于材料试验领域。

背景技术

一般而言，沥青混凝土路面建成通车后，在交通荷载的加速加载作用下，路表功能出现逐渐衰减的趋势，路面集料表面渐渐被磨耗，磨光值下降，路面构造深度不断降低，呈现抗滑性能降低的现象；行车轮胎与路面的接触过程中，不断压缩和释放空气，会产生行车噪音，影响行车舒适性，由于路面构造在交通运营下逐渐变化，导致噪音音强也不断改变；由于车轮对路面的加载、磨耗、冲击、振动作用，造成路面细集料的缺失，路面会表现为松散、麻面等病害，尤其是在雨季，对路面的动水压水，导致路面发现水损害，继而导致路面结构破坏，缩短了道路使用寿命。

现有的加速加载装置多采用实心钢轮或胶轮对车辙板试件进行反复式加载试验，反复式加载对沥青混合料集料变化轨迹与路面直行式行车状态并不相符，经研究表明，不同的加载模式对轮碾后的沥青混合料集料的排列规律会产生不同的影响。且目前用于室内的加速加载装置的试验轮多为拖曳式，自身不能自主驱动滚动，只能对试件施加竖直力，不能施加水平力，与实际沥青路面受力状况也不相符，无法真实地模拟路面行车荷载，不能准确评价路面的功能性指标。并且，一般现有的加速加载装置主要是在不同加载环境下和不同的加载次数下对沥青混合料试件进行行车试验，往往不能在试验过程中同时监测试件的抗滑性能衰减状况，多是在停止加载后，采用摆式仪和手工铺砂法测定试件的摩擦系数和构造深度，这两个抗滑指标主观因素影响较大，测试变异性大，测试结果代表性偏低，且效率较低。而在测定路面抗滑指标时，横向力系数较为准确，目前高等级公路竣工验收时多采用横向力系数验收路面抗滑性能，但是由于横向力系数测试成本较高，且测试条件和方式复杂，在路面材料加速加载装置中应用横向力系数测定试件的抗滑性能很少。

发明内容

本发明的目的是根据路面材料加速加载试验需求，针对现有技术的缺陷和不足，提供一种简单适用、操作可靠，可准确模拟不同温度环境下、不同湿滑程度以及不同加载次数作用下的噪音情况、路面抗滑性能、结构稳定性、水稳定性能的路面材料室内试验的加速加载方法及装置。

本发明的目的可通过以下技术予以实现：

一种用于路面材料室内试验的加速加载装置，包括恒温箱、操作台、轮胎、电机、传动带、转速计、水泵、水槽、喷水头、温度传感器、、循环进风口、循环出风口、噪音探测仪、液压装置、试件紧固模块、拉压式传感器、自升降式测试轮、支撑轮、激光构造仪、计算机，所述恒温箱位于试验装置左侧，所述操作台位于试验装置外壁右下侧，所述轮胎位于恒温箱上侧，固定于转动轴承上，通过传送带与电机相连，电机位于试验装置右上侧，所述转速计位于轮胎的一侧，轮胎底部与试件接触面设置压力传感器，所述液压装置与试件紧固模块的轴承位于恒温箱的下侧，所述液压装置通过小型液压机驱动升降，液压装置与试件紧固模块的轴承相连，试件紧固模块的轴承置于横向滑道或纵向滑道中，可上下左右滑动，所述水槽置于试件紧固模块正下方，所述水泵紧靠水槽左侧，试件紧固模块上方设置多个与水槽相连循环喷水的喷水头，所述循环进风口置于恒温箱顶部，循环出风口置于恒温箱右下壁，温度传感器、位于恒温箱下侧左右壁，所述支撑轮和一个可拆卸自升降式测试轮设置于试件紧固模块底部，试件紧固模块底部与自升降式测试轮接触面设置拉压式传感器，所述激光构造仪位于试件左侧，可前后移动，所述计算机位于试验装置外部，用于显示噪音音强、横向力系数和构造深度数据；