[实用新型]一种评价桥面铺装粘结层界面特性的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥面铺装材料性能检测技术领域，具体涉及一种评价桥面铺装粘结层界面特性的试验装置。

背景技术

常用的沥青混凝土桥面铺装体系是由沥青铺装层与混凝土路面板或桥面板组成复合结构，沥青混凝土桥面铺装层直接承受行车荷载、桥梁变形和外部环境荷载作用，其受力情况与车辆荷载和桥梁结构密切相关。一方面可以与桥梁共同承受行车荷载，另一方面可以保护桥梁主体结构。因此沥青混凝土铺装层要有足够的强度和良好的整体性，能够达到平整、耐磨、抗滑和不透水，同时要具有优良的耐久性。在沥青混凝土桥面铺装体系中粘结层起着把沥青铺装层与水泥混凝土桥面板紧密联结为一个复合整体结构的关键作用。一般情况下，桥面铺装体系中的沥青铺装层相对于路基上铺筑的沥青层厚度较薄、变形较大，沥青铺装结构和功能相对于一般路基沥青路面复杂。沥青铺装也是桥面铺装体系的技术难点，这与桥面铺装体系复合结构特点有直接关系。其中，粘结层界面结构是影响铺装层体系性能的关键因素之一，它的作用主要表现在层间防水与粘结过渡，此外还有延缓裂缝的功能。粘结层结构薄弱或失效将引起沥青铺装层的滑移、脱层、开裂、坑槽等病害，是沥青铺装病害的主要原因之一。

然而，工程实践中防水粘结层未受到人们的足够重视，施工中由于受到工艺、工期、天气、施工环境等原因的影响，容易出现粘结强度不达标的问题。例如：由于赶工期，在下雨天施工而造成铺装层中存有较多水分，界面杂质没有清理干净以及油层不均匀等因素造成铺装层粘结不牢固等。铺装层一旦粘结不牢固，其承受温度应力、负弯矩、剪应力、超载、偏载及冲击力等严苛的自然环境和工作条件的能力就会减弱，大大降低了铺装层的耐久性与经济性，进而加速桥梁主体的破坏。所以，全面系统地研究桥面铺装层粘结强度检测技术，具有重要意义。

目前可参考的用于评价路面及桥面防水粘结层粘结性能的规范主要有：国外的英国TRL性能指标与试验方法、美国ASTM性能指标与试验方法、德国TP-BEL-B性能指标与试验方法等；国内的《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)、《聚氨酯防水涂料》(GB/T 19250-2013)、《城市桥梁设计准则》(CJJ11-2011)、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)、《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)、《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2004)、《路桥用水性沥青基防水涂料》(JT/T535-2004)、《水泥基渗透结晶型防水材料》(GB l8445-2012)、《道路用防水材料》(JC/T975-2005)、《建筑防水涂料试验方法》(GB/T 16777-2008)等。

以上这些国内外规范中的关于试验规程还存在不完善的地方：如英国的TRL性能指标与试验方法，主要是对各种试验方法的探讨，并没有规定严格的试验条件和结果指标。国内交通部颁布实施的行业标准(JT/T535-2004)，许多地方是借鉴建筑用防水材料的试验规程，由于桥面防水和屋面防水的差异性，该标准在桥面防水粘结材料选择上存在一定困难。所以，上述剪切和拉拔试验的评价方法没有形成统一的评价体系，所用到的试验仪器、试验方法、试验条件以及试件尺寸，不同的研究者差别很大，没有形成一个统一的标准。目前，我国桥面防水粘结层现行测试装置的共同缺点在于：(1)仅能以单一方式测试材料的拉拔强度或抗剪强度，不能综合考虑材料的内聚破坏与界面粘结破坏；(2)仅关注界面拉拔强度与抗剪强度的力学指标，无法测定粘结材料变形行为；(3)在试验过程中难以模拟或评估粘结界面性能受水损坏的影响等。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种评价桥面铺装粘结层界面特性的试验装置，能够真实模拟实际工况下的材料受力状态和所处环境，准确把握粘结材料在受荷情况下的力-变形行为特性，从而掌握粘结层材料及粘结界面发生粘结破坏或粘结材料发生内聚破坏的条件，为铺装结构的设计提供指导。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种评价桥面铺装粘结层界面特性的试验装置，包括试验底板，试验底板上安装预制试验块，试验底板和预制试验块上设有上下相通的通孔；通孔内安装加载器，加载器包括侧壁和活塞，活塞可沿侧壁上下移动，侧壁的上端与预制试验块的上表面齐平；预制试验块上方铺设防水粘结层；防水粘结层、侧壁和活塞构成密封的加载腔；侧壁上设置注水口，通过注水口向加载腔内注水；防水粘结层上方设置激光扫描仪，用以测量防水粘结层的变形和位移；激光扫描仪连接数据采集器，并将采集到的防水粘结层的变形和位移发送至数据采集器；活塞下方设有试验机，试验机可匀速推动活塞，并记录加载力变化过程。