[发明专利]聚丙烯纤维水泥稳定碎石断裂性能试验方法

说明书

本发明提出聚丙烯纤维水泥稳定碎石断裂性能试验方法，包括以下步骤：配比试验试件、测量试件裂缝前缘应变场、切缝、补切、粘贴应变片、应变采集仪采集数据、测量梁式试件跨中挠度δ、数据采集、测量水泥稳定碎石试件的载荷和计算断裂韧度；本发明通过采用中梁试件作为试验样品可以减少测试结果存在着的离散性，通过在试验机的上、下压板之间有刚性组件试验过程中可以保证试验机刚度，避免试验机在试件开裂时将试验机机体内蓄积的弹性变形能释放给试件，使得荷载达到峰值后试件立即断裂而无法测定断裂全曲线，试验结果准确性和可信度高，通过三点弯曲法进行试验可以降低试验对试验机和试件的制作要求，外部影响因素小。

技术领域

本发明涉及公路建设领域，尤其涉及聚丙烯纤维水泥稳定碎石断裂性能试验方法。

背景技术

水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实，其压实度接近于密实度，强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙，它的初期强度高，并且强度随龄期而增加很快结成板体，因而具有较高的强度，抗渗度和抗冻性较好，水泥稳定碎石成活后遇雨不泥泞，表面坚实，是高级路面的理想基层材料。

混凝土的断裂韧度是描述混凝土力学性能的一个重要指标，它是对混凝土材料进行断裂分析的重要依据，反映了混凝土抵抗裂缝扩展的能力，现有的用于试验聚丙烯纤维水泥稳定碎石断裂性能的方法在试验过程中由于脆性材料的断裂韧度存在着尺寸效应，对于半刚性材料采用小梁试件其测试结果存在着很大的离散性，因而作为对半刚性材料断裂试验的尝试，还存在不足之处，同时现有的测量水泥稳定碎石断裂参数的最好方法是单轴直接拉伸法，但是该法对试验机和试件的制作要求非常苛刻，要求试验机具有非常高的刚度，上下夹具高度对中，试件的尺寸也要非常准确，刚度稍差的机器往往不能测出荷载—位移曲线的下降段，从而无法计算断裂能，而上下夹具的对中度不好或试件制作的尺寸不准确会导致直接拉伸试件受拉截面上应力分布不均匀，严重影响测试结果的准确性和可信度。因此，本发明提出聚丙烯纤维水泥稳定碎石断裂性能试验方法，以解决现有技术中的不足之处。

发明内容

针对上述问题，本发明通过采用中梁试件作为试验样品可以减少测试结果存在着的离散性，通过在试验机的上、下压板之间有刚性组件试验过程中可以保证试验机刚度，避免试验机在试件开裂时将试验机机体内蓄积的弹性变形能释放给试件，使得荷载达到峰值后试件立即断裂而无法测定断裂全曲线，试验结果准确性和可信度高。

本发明提出聚丙烯纤维水泥稳定碎石断裂性能试验方法，包括以下步骤：

步骤一：配比试验试件

配比出尺寸为100mm×100mm×515mm的中梁试件，试件的切口相对深度a₀/h采用0.2m，即切口深度为20mm,配合比PPS00和PPS06各成型4组，配合比PPS04-5、PPS08-5、PPS10-5、PPS06-4、PPS06-6和PPS06-7各成型1组，每组4～6个试件；

步骤二：测量试件裂缝前缘应变场

采用电阻应变片法对聚丙烯纤维水泥稳定碎石三点弯曲试件裂缝前缘应变场的变化进行测量，采用S2120-40AA型电阻应变片，测量标距为4cm，电阻值为120Ω；

步骤三：切缝

试件在到达试验龄期的前两天，将用于进行断裂试验的试件从养护室中取出，进行切缝；

步骤四：补切

上述步骤三切缝结束以后用钢尺检验切缝的深度是不是均为2cm，如果深度不够，要进行补切，切缝后将试件放置一段时间，等试件表面干燥后进行应变片的粘贴；

步骤五：粘贴应变片

先用砂纸将试件侧面磨光，再用丙酮擦掉表面遗留的石屑，然后用粘结剂粘贴应变片；