[发明专利]一种级配碎石变形性能的二次近似评价试验装置及方法

说明书

一种级配碎石变形性能的二次近似评价试验装置及方法，试验装置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试模中的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；试模包括外筒，外筒的内侧设置有复合套筒及复合垫层。试验方法包括：a.称取级配碎石混合料，拌匀后装入试模；b.碾压制得级配碎石试件；c.通过橡胶压头反复冲击级配碎石试件，记录塑性变形量；d.以变时间间隔的方式计算级配碎石试件塑性变形曲线的近似积分，根据橡胶压头的冲击速度加权后作为级配碎石试件塑性变形性能指标PDI。本发明能够反映级配碎石基层所处的位移边界条件。

技术领域

本发明涉及工程领域，具体涉及一种级配碎石变形性能的二次近似评价试验装置及方法。

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的路用性能。

为了评价级配碎石的变形性能，周刚公开了一种车辙试验方法(200910103821.7)，其基本原理就是通过采用车轮在板块状级配碎石试件上反复行走，检测试件的变形量，并采用动稳定度来表征试验结果。但是很多车辙试验都发现，两份级配碎石材料的动稳定度相同时，它们的永久变形却有着明显的差别甚至相互矛盾。这主要是因为，动稳定度主要依据D45和D60(第45min和第60min的塑性变形量)进行计算，却忽略了其他时刻的塑性变形量，经常在试验中出现抗变形性能较好的假象，却在实际使用过程中产生过大的变形。此外，以往试验多数采用刚性试模，导致级配碎石处于完全侧限的状态，与实际存在较大差异。反之，若进行脱模试验，则导致级配碎石处于无侧限的状态，亦不符合实际情况。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种级配碎石变形性能的二次近似评价试验装置及方法，能够对级配碎石的塑性变形性能做出快速准确的评价。

为了实现上述目的，本发明级配碎石变形性能的二次近似评价试验装置包括：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试模中的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；所述的试模包括外筒，外筒的内侧设置有复合套筒及复合垫层；所述的复合套筒由两层氯丁橡胶圆筒以及设置在两层氯丁橡胶圆筒之间的钢筒组成；所述的复合垫层设置在外筒内侧的底面上，复合垫层由两层氯丁橡胶圆板以及设置在两层氯丁橡胶圆板之间的钢板组成。所述的钢筒由弧形筒体拼接而成，并且接缝处预留有间隙。

所述氯丁橡胶圆筒以及氯丁橡胶圆板在面对外筒内侧空间的表面上，均覆盖有直接与级配碎石试件进行接触的有机硅防粘涂层。

所述橡胶压头对级配碎石试件所施加冲击力的大小控制在0.65MPa～0.75MPa。

所述的外筒能够容纳液体，其外侧连接有两个中空管，分别为出水管和回水管，中空管与温控装置连接；温控装置包括水泵、氟利昂压缩机以及电阻加热器，被电阻加热器进行过加热或者被氟利昂压缩机进行过冷却的液体能够在外筒、中空管、温控装置之间循环流动。

本发明级配碎石变形性能的二次近似评价试验方法，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.通过级配碎石变形性能的二次近似评价试验装置反复冲击级配碎石试件，橡胶压头对级配碎石试件所施加冲击力的大小控制在0.65MPa～0.75MPa，记录塑性变形量；