[发明专利]一种沥青路面层间粘结强度检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种沥青路面层间粘结强度检测装置的检测方法，其特征在于：

沥青路面层间粘结强度检测装置包括台座(100)，所述台座(100)上面两侧设置有气压加载装置(110)及试件支承台(120)，所述气压加载装置(110)上设置有水平反力架(130)，所述水平反力架(130)包括安装在所述气压加载装置(110)端部的两根水平立柱(131)、固定于两根所述水平立柱(131)共同一端的横梁(132)以及固定在所述横梁(132)靠近所述气压加载装置(110)一侧的圆形底座(133)，所述圆形底座(133)位于两根所述水平立柱(131)之间，所述横梁(132)、所述圆形底座(133)均位于所述试件支承台(120)远离所述气压加载装置(110)一侧，所述气压加载装置(110)上还设置有传力柱(111)，所述传力柱(111)与两根所述水平立柱(131)处于同一高度，且位于两根所述水平立柱(131)之间，所述传力柱(111)的长度小于所述水平立柱(131)的长度，所述传力柱(111)的端部与气压加载压头(112)连接，所述气压加载压头(112)位于所述气压加载装置(110)与所述试件支承台(120)之间；

两根所述水平立柱(131)之间设置有第一试模(140)，所述第一试模(140)位于所述气压加载压头(112)与所述圆形底座(133)之间、且所述第一试模(140)由固定架(150)固定于所述试件支承台(120)顶部，所述固定架(150)包括分别设置于所述第一试模(140)两侧的两根竖直固定杆(151)以及与两根所述竖直固定杆(151)顶端共同固定的压杆(152)，所述压杆(152)抵持所述第一试模(140)顶部，所述第一试模(140)与所述气压加载压头(112)之间设置有与万能试验机连接的剪切压板(160)；

所述气压加载压头(112)远离所述传力柱(111)的一侧设置有圆形垫片(113)，所述圆形垫片(113)由合成橡胶制成；

所述剪切压板(160)的下端具有弧形缺口(161)；

所述方法包括以下步骤：

(1)路面取芯：选择沥青路面层间粘结状况检测点，钻取路面芯样获得被检测试件(200)；其中，对于测试沥青层与半刚性基层粘结强度的情况，钻芯深度须包含基层，路面结构层自上而下可分为沥青层、基层、垫层，常用的基层材料有水泥稳定碎石、二灰碎石等；对于测试沥青层内部各亚层粘结强度的，钻芯深度只需包含沥青层；

(2)试验准备：检查被检测试件(200)的完整性以及被检测试件(200)两端表面的平整性，如果被检测试件(200)两端的表面平整度不满足测试要求，则切割以获得平整的被检测试件(200)；试验前须将被检测试件(200)、所述第一试模(140)放在恒温箱内保温4小时以上，试验温度为20℃或60℃，以反映路面在正常环境下或夏季高温条件下的层间粘结状况；

(3)安装及预压：将被检测试件(200)固定于所述第一试模(140)内，并由所述固定架(150)将所述第一试模(140)固定在所述试件支承台(120)上，开启所述气压加载装置(110)对被检测试件(200)预压加载，调节气压加载装置(110)，使所述气压加载压头(112)向被检测试件(200)施加轴向压力，气压荷载为70KPa，根据需求进行单次加载剪切破坏试验或重复剪切疲劳试验；

(4)单次加载剪切破坏试验：调节所述气压加载装置(110)，使所述气压加载压头(112)向被检测试件(200)施加轴向压力，水平气压荷载调节至700KPa，然后将所述剪切压板(160)的下端弧形缺口(161)抵持被检测试件(200)的上表面，并以1mm/min的速率均匀往下挤压被检测试件(200)，记录所述剪切压板(160)加载被检测试件(200)的变形位移及对应变形位移的荷载，获得荷载-变形曲线，当荷载-变形曲线达到荷载峰值F_max后逐渐下降至荷载峰值F_max的15％附近时；将荷载-变形曲线包络的面积积分，获得路面层间粘结的剪切断裂能W；

(5)重复剪切疲劳试验：调节所述气压加载装置(110)，使所述气压加载压头(112)向被检测试件(200)施加轴向压力，水平气压荷载调节至700KPa，根据荷载峰值F_max及适当的应力比τ/τ₀计算剪切疲劳试验荷载水平F＝F_max·(τ/τ₀)，τ/τ₀的范围是0.2～0.7，加载频率为10Hz，当被检测试件(200)发生剪切疲劳破坏时，停止加载，计算机每隔0.004秒记录一组荷载-变形数据，每次加载由25组数据点构成荷载-变形滞回曲线；根据疲劳试验获得的荷载-变形滞回曲线计算每个加载周期的耗散能ω_i，即积分获得荷载-变形滞回曲线包络的面积，将疲劳寿命N中每次加载的耗散能ω_i求和，获得路面疲劳剪切耗散能