[发明专利]路面混合料及其结构层间剪切性能的测试装置在审

专利信息
申请号: 201810923290.5 申请日: 2018-08-14
公开(公告)号: CN108956334A 公开(公告)日: 2018-12-07
发明(设计)人: 周志刚;袁秀湘 申请(专利权)人: 长沙理工大学
主分类号: G01N3/24 分类号: G01N3/24
代理公司: 湖南兆弘专利事务所(普通合伙) 43008 代理人: 厉田
地址: 410114 湖南省*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 试件 剪力 加载夹具 夹具 装载 测试装置 加载组件 剪切面 侧沿 底座 正压 剪切性能 混合料 结构层 夹装 加载 底座安装 方向垂直 夹具安装 加载设备 剪切疲劳 交通荷载 加载杆 加载台 可循环 两端面 试件夹 正压力 抗剪 施力
【说明书】:

发明的路面混合料及其结构层间剪切性能的测试装置,包括底座、剪力加载夹具、正压加载组件和试件装载夹具,底座安装在MTS之类可循环加载设备的加载台上,试件装载夹具安装在底座上,试件夹装在试件装载夹具内、且试件的剪切面靠近相应侧的试件装载夹具侧沿,剪力加载夹具夹装在试件上、且试件的剪切面位于剪力加载夹具侧沿与相应侧的试件装载夹具侧沿之间,剪力加载夹具位于加载台与加载杆之间、且剪力加载夹具与底座之间形成加载空间,正压加载组件夹装在试件的两端面、且正压加载组件施力方向垂直于试件的剪切面。该测试装置具有能模拟交通荷载、完整准确地反映不同环境温度、正压力和剪力下的抗剪强度和剪切疲劳性能的优点。

技术领域

本发明主要涉及测试技术领域,尤其涉及一种路面混合料及其结构层间剪切性能的测试装置。

背景技术

《公路沥青路面设计规范》对水泥混凝土或钢桥面、水泥混凝土路面板等的沥青铺装层所形成的复合式路面结构提出了设计要求和方法,但近年随着交通量尤其是重型车辆的增加,这些复合式路面的沥青铺装层普遍出现了变形、推移、网裂、坑槽、剥落、横向裂缝等病害。其中一个重要原因是沥青混合料铺装层与水泥混凝土路面或水泥混凝土桥面、钢桥面之间的抗剪切破坏能力不足,不能承受交通荷载的作用,表现为高温剪切推移和常温剪切疲劳两类破坏。为此,人们对沥青路面复合式结构层间剪切性能开展了一系列研究工作。研究发现,其层间剪切性能与交通荷载、环境因素(温度、水)、铺装材料、层间条件等因素有关。但这些研究工作主要围绕层间抗剪强度,而由于试验条件欠缺、试验难度较大、成本较高等多方面原因,甚少关注层间剪切疲劳性能的试验研究,仅有个别文献对沥青路面进行了无正压力下的层间剪切疲劳试验研究。在进行层间剪切疲劳验算时一般直接参照城市道路设计规范中的剪切结构强度系数考虑交通荷载疲劳作用。必须指出这一系数与交通荷载累积作用次数的经验关系已长年未变,不能充分反映新形势下复杂多样的层间结合条件、沥青铺装材料及其结构组合、交通荷载等情况。因此,需要深入开展沥青混合料及其结构层间剪切性能(特别是剪切疲劳性能)的试验研究。

目前用于路面材料及其结构层间剪切性能的测试方法一般只能测试抗剪强度,不能进行剪切疲劳试验。这些方法包括斜剪、直剪(无压(含同心轴直剪),有压)、弯拉试验等,均存在一定的缺陷。如斜剪试验中正压力与剪切力成正比,不能真实地反映抗剪强度指标粘结力和摩阻力各自情况,所得到的为似摩阻角。无正压力直剪试验主要反映抗剪强度指标中的粘结力,未能反映摩阻力对抗剪强度的贡献。复合梁式试件弯拉试验中用层间相对位移间接计算层间抗剪强度,但与压力无关。应开展有正压力的直剪试验,得到不同正压力下的抗剪强度,从而得到层间粘结力和摩阻角。但目前已有的能施加正压力的直剪试验装置不能兼顾剪切疲劳性能测试。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种能模拟交通荷载、完整准确地反映不同环境温度、正压力和剪力下的抗剪强度和剪切疲劳性能的面混合料及其结构层间剪切性能的测试装置。

为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种路面混合料及其结构层间剪切性能的测试装置,包括底座、剪力加载夹具、正压加载组件和至少一组试件装载夹具,所述底座安装在MTS之类可循环加载设备的加载台上,所述试件装载夹具安装在底座上,所述试件夹装在试件装载夹具内、且试件的剪切面靠近相应侧的试件装载夹具侧沿,所述剪力加载夹具夹装在试件上、且试件的剪切面位于剪力加载夹具侧沿与相应侧的试件装载夹具侧沿之间,所述剪力加载夹具位于MTS之类可循环加载设备的加载台与其加载杆之间、且剪力加载夹具与底座之间形成加载空间,所述正压加载组件夹装在试件的两端面、且正压加载组件施力方向垂直于试件的剪切面。

作为上述技术方案的进一步改进:

所述试件装载夹具包括下装载夹台、上装载夹台和装载螺栓组,所述下装载夹台安装在底座上,所述上装载夹台通过装载螺栓组与下装载夹台连接并与下装载夹台共同夹装试件。

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