[实用新型]一种沥青‑集料界面剪切测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于道路工程材料测试技术领域，具体涉及一种道路沥青-集料界面剪切强度的装置。

背景技术

沥青混合料在道路工程中已得到了广泛的应用，沥青-集料界面间的粘结状态对于混合料整体的高温稳定性、低温抗裂性已经水稳定性都有很大影响，然而沥青混合料的各种破坏往往从沥青-集料界面开始，界面区域被认为是沥青混合料的薄弱环节。如何提升沥青-集料界面剪切特性对于改善和提高沥青混合料路用性能具有重要意义。传统评价沥青混合料剪切性能方法诸如三轴剪切试验和剪切试验着眼于混合料整体剪切性能，无法准确、真实反映沥青与集料界面接触特征及细观剪切破坏机理。现有评价沥青-集料界面粘结特性的力学方法主要基于拉伸试验，比如气动粘结拉伸试验（pneumatic adhesion tensile testing instrument）、沥青粘结强度试验（bitumen bond strength test）、拉拔试验（pull-off strength test），尽管拉伸试验对于沥青-集料界面粘结强度提供了参数信息。然而界面在拉伸与剪切作用下具有不同的破坏特性，剪切破坏也是界面失效的主要形式之一。本实用新型设计一种新型的沥青-集料界面剪切测试装置，通过制备沥青-集料界面试件，利用材料试验机，该装置可感知与评价界面在正应力和切应力耦合作用下的剪切特性。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作简易且能够准确、直接地测试沥青-集料界面抗剪强度的装置。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：一种沥青-集料界面剪切测试装置，包括上下两部分夹具，及嵌入夹具内部的钢环，及放置在钢环内的试件；所述夹具底部安放有圆柱体的滚轴；所述滚轴下方设有光滑的垫板。

进一步地，所述试件由两块圆柱体集料中间含有薄层沥青组成。

进一步地，所述钢环外径与夹具弧形开口贴合，内径包裹试件。

进一步地，所述的夹具底部端面与垫板表面均平整、光滑。

本实用新型一种沥青-集料界面剪切测试装置的效果是：通过模拟沥青-集料界面的粘结状态，可测定一定比例的正应力和剪应力作用下界面的抗剪强度变化规律，与其他剪切设备不同，本试验模型设计简单、操作简便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型钢环的俯视图；

图3是本实用新型试件结构示意图；

图4是试件界面处的受力示意图。

图中：1、夹具；2、钢环；3、试件；4、滚轴；5、垫板；6、集料；7、沥青。

具体实施方式

参阅附图所示的一种沥青-集料界面剪切测试装置，包括上下两部分夹具1，及嵌入夹具1内部的钢环2，及放置在钢环2内的试件3；所述夹具1底部安放有圆柱体的滚轴4；所述滚轴4下方设有光滑的垫板5。

进一步地，所述试件3由两块圆柱体集料6中间含有薄层沥青7组成。

进一步地，所述钢环2外径与夹具1弧形开口贴合，内径包裹试件3。

进一步地，所述的夹具1底部端面与垫板5表面均平整、光滑。

本实用新型通过模拟沥青-集料界面的粘结状态，可测定一定比例的正应力和剪应力作用下界面的抗剪强度变化规律，与其他剪切设备不同，本试验模型设计简单、操作简便。

如图4所示，根据界面受力模式，可测定界面抗剪强度τ，其计算公式如下：

式中，

——是指的是界面剪应力（MPa）；

F——是竖向压力（N）；

α——是界面在水平方向的夹角（°）；

A ——界面面积（mm²）。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。