[发明专利]一种微观尺度下粘弹性材料拉伸试验测试夹具及试验方法

说明书

本申请公开了一种微观尺度下粘弹性材料拉伸试验测试夹具及试验方法，测试夹具包括主体模具、内陷式材料浇筑区、预制裂缝模块、预制裂缝针尖、底盘，微观尺度下拉伸试验准备流程包括模具烘干加热、粘弹性材料高温融化浇注、预制裂缝设定贯入、微观拉伸试件预处理、组合件脱模、SEM—serve设备下测试与观测。基于所制模具及测试方法，可基于SEM—serve设备完成微尺度下具有粘弹特征材料的拉伸力学测试，获取力学指标。

技术领域

本发明涉及一种微观尺度下粘弹性材料拉伸试验测试夹具及试验方法，属于道路工程技术领域。

背景技术

在道路工程中，众多路用材料具有粘弹特性，如基质沥青、胶浆、各改性沥青、树脂类添加剂等，目前对于固体类结构的I型裂纹拉伸试验是可以实现的，但是对于具有粘弹特征的材料，如何测定其在拉伸状态下的断裂行为仍无进展。这是由于粘弹性材料成型结构极为困难，在温度的影响下，其物性差别极大，在大部分温度区间范围内，粘弹性材料成型的结构并不稳定，极易出现大变形、离析等现象，这对于粘弹性材料成型的结构测试具有重要挑战，其次粘弹性材料由于具有明显的粘性特征，一般偏软，无法直接用现有的力学试验测试夹具直接夹持，使得众多力学测试设备无法运用到粘弹性材料内。

发明内容

解决的技术问题：本申请主要是提出一种微观尺度下粘弹性材料拉伸试验测试夹具及试验方法，解决现有技术中存在的无法精确测量黏弹本构参数等技术问题，提供了一种微观尺度下粘弹性材料拉伸试验测试夹具及试验方法。

技术方案：一种微观尺度下粘弹性材料拉伸试验测试夹具，所述微观尺度下粘弹性材料拉伸试验测试夹具由主体模具、内陷式材料浇筑区、预制裂缝模块、预制裂缝针尖、底盘及底盘卡槽组成，所述底盘上设有一组底盘卡槽，主体模具上设有与底盘卡槽搭配使用的缺口，主体模具通过底盘卡槽安装固定于底盘上，主体模具顶面中间部位通过机械线切割方式形成镂空的内陷式材料浇筑区，主体模具（1）侧面中间部位设有预制裂缝模块，预制裂缝模块内部安装有预制裂缝针尖。

作为本发明的一种优选技术方案：一种微观尺度下粘弹性材料拉伸试验测试夹具的试验方法，包括以下步骤：

第一步：微观尺度下粘弹性材料拉伸试验测试夹具烘干加热；

第二步：粘弹性材料融化浇注；

第三步：预制裂缝设定贯入；

第四步：微观拉伸试件预处理；

第五步：组合件脱模；

第六步：SEM—serve设备下测试与观测。

作为本发明的一种优选技术方案：所述主体模具尺寸为长69.8mm，宽19.6mm，高10mm，内陷式材料浇注区边缘距主体模具边缘24.9mm。

作为本发明的一种优选技术方案：所述内陷式材料浇筑区为哑铃型结构，通过线切割方式在主体模具内成型，完全贯穿整个主体模具，哑铃型长度尺寸限定为16-22mm。

作为本发明的一种优选技术方案：所述主体模具之上设有可拆卸的预制裂缝模块，预制裂缝模块长度10mm、宽度1mm，预制裂缝模块前端设置夹口，夹口内夹持有预制裂缝针尖，预制裂缝模块上表面设有标尺，预制裂缝模块通过推拉的方式牵引预制裂缝针尖贯入内陷式材料浇筑区内，所述预制裂纹针尖尺寸为长10mm、宽2mm、高1mm。

作为本发明的一种优选技术方案：所述底盘上设有与主体模具搭配使用的底盘卡槽，底盘尺寸为长75mm、宽19.6mm、高10mm，通过底盘卡槽与主体模具拼装在一起，底盘采用NAK80模具钢。