[发明专利]一种橡胶压头冲击试验仪及级配碎石变形试验方法

说明书

一种橡胶压头冲击试验仪及级配碎石变形试验方法，橡胶压头冲击试验仪包括固定在减振台上的发动机，发动机经传动杆带动橡胶压头对级配碎石试件施加冲击力；发动机上连接有用于调节传动杆实现波形控制的伺服阀，传动杆上设有用于调节传动杆自身长度的升降阀。级配碎石变形试验方法包括：a.称取级配碎石混合料装入试模；b.碾压制得级配碎石试件；c.通过橡胶压头冲击试验仪反复冲击；d.根据冲击结果，采用Wolff和Visser永久变形预估模型表示级配碎石变形曲线所满足的定量关系，再通过最小二乘法对模型进行优化，使试验误差降低到最小，完成数据的分析。本发明能够对级配碎石的变形性能做出快速准确的评价。

技术领域

本发明属于公路工程领域，具体涉及一种橡胶压头冲击试验仪及级配碎石变形试验方法。

背景技术

级配碎石材料因为其具有取材容易、造价低廉、反射裂缝少等优点，曾广泛应用于我国早期的道路建设，但受限于当时的认识水平和技术能力，以及评价指标不合适等缺陷，级配碎石基层未能满足交通发展的需求。道路工作者在原有认识的基础上对级配碎石材料的组成及配比进行了改善，采用骨架结构和振动成型方式大幅度提升了级配碎石材料的路用性能。

目前国内外主要采用加州承载比CBR试验对级配碎石材料的性能进行评价，以CBR值作为级配碎石材料的评价指标。而CBR值主要针对材料的强度指标，难以对其变形性能做出准确的评价。工程实践表明，级配碎石基层的破坏主要是由于过量的变形造成的。

仅仅采用CBR值作为级配碎石材料的评价指标过于片面，因此为了保证级配碎石基层的使用寿命，仍需提出一种级配碎石变形试验及参数确定方法。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种橡胶压头冲击试验仪及级配碎石变形试验方法，该方法能够对级配碎石的变形性能做出快速准确的评价。

为了实现上述目的，本发明橡胶压头冲击试验仪包括固定在减振台上的发动机，所述的发动机经传动杆带动橡胶压头对级配碎石试件施加冲击力；所述的发动机上连接有用于调节传动杆实现波形控制的伺服阀，所述的传动杆上设置有用于调节传动杆自身长度的升降阀。

所述的橡胶压头对级配碎石试件所施加冲击力的大小控制在0.7MPa。

本发明的级配碎石变形试验方法，包括以下步骤：

a.称取级配碎石混合料，拌匀后装入试模；

b.碾压装有级配碎石混合料的试模，制得级配碎石试件；

c.将级配碎石试件在室温下静置3h～5h以后，通过橡胶压头冲击试验仪反复冲击；

d.根据冲击结果，采用Wolff和Visser永久变形预估模型表示级配碎石变形曲线所满足的定量关系，再通过最小二乘法对模型进行优化，使试验误差降低到最小，完成数据的分析。

步骤a所述的试模长度为300mm、宽度为300mm、高度为l00mm，级配碎石混合料的称取量为：级配碎石试件体积×级配碎石最佳干密度×1.03。

步骤b采用轮碾成型机碾压装有级配碎石混合料的试模并制得级配碎石试件。

步骤d具体包括以下步骤：

d.1)采用Wolff和Visser永久变形预估模型表示级配碎石变形曲线所满足的定量关系为：

y＝(ci+a)·(1-e^-0.5i)

y为级配碎石所产生的变形量；i为变形记录次数；a、c为表示级配碎石变形特性的参数；

d.2)通过试验测得一系列数据对：(i＝1,y＝y1)、(i＝2,y＝y2)、(i＝3,y＝y3)、……、(i＝n,y＝yn)；

d.3)计算变形量y存在误差σ：