[发明专利]三向滑动式沥青路面材料三轴试验装置及方法

权利要求书

1.一种三向滑动式沥青路面材料三轴试验装置，包括用于容纳试件的方形加载腔，其特征在于：所述方形加载腔由六块滑动搭接的刚性加载板围成，每块所述刚性加载板上均滑动设有加载活塞，所述加载活塞用于向所述刚性加载板施加载荷；其中，

六块所述刚性加载板分别为左加载板、右加载板、前加载板、后加载板、上加载板和下加载板，所述左加载板和前加载板的底端与所述下加载板的上端面滑动抵接，所述右加载板和后加载板的顶端与所述上加载板的下端面滑动抵接；

所述前加载板和上加载板的左端与所述左加载板的右端面滑动抵接，所述后加载板和下加载板的右端与所述右加载板的左端面滑动抵接，所述上加载板和右加载板的前端与所述前加载板的后端面滑动抵接，所述下加载板和左加载板的后端与所述后加载板的前端面滑动抵接；

所述上加载板的右侧下端设有燕尾孔，所述右加载板的顶端设有匹配安装在所述燕尾孔内的卡块；所述后加载板的底端设有条形托板，所述条形托板的两侧与所述后加载板平齐，所述条形托板的右端与所述右加载板的底端固定连接。

2.根据权利要求1所述的三轴试验装置，其特征在于：所述加载活塞通过滑动组件滑动安装在所述刚性加载板上，所述滑动组件包括外盖板和传力板，所述外盖板通过支撑块支撑固定在所述刚性加载板的外侧，所述传力板设置在所述外盖板与所述刚性加载板之间的滑动腔内；

所述加载活塞穿过所述外盖板上的中心孔与所述传力板固定连接，所述传力板与所述刚性加载板之间均布有第一圆滚珠，所述传力板上设有匹配容纳所述第一圆滚珠的滚槽，所述传力板与所述外盖板之间均布有第二圆滚珠，所述第二圆滚珠上匹配套设有套圈，所述套圈与所述上盖板固定连接。

3.根据权利要求2所述的三轴试验装置，其特征在于：所述第一圆滚珠和第二圆滚珠围绕所述加载活塞均匀分布。

4.根据权利要求3所述的三轴试验装置，其特征在于：所述滑动组件还包括将所述加载活塞与刚性加载板位置锁死的锁定插销，所述传力板上设有供所述锁定插销穿插的插孔，所述锁定插销的顶端侧部设有连接部，所述连接部与所述外盖板螺纹紧固连接。

5.根据权利要求4所述的三轴试验装置，其特征在于：所述插孔围绕所述加载活塞均匀分布。

6.根据权利要求1-5任一项所述的三轴试验装置，其特征在于：所述加载活塞通过步进电机、液压驱动或气压系统驱动。

7.根据权利要求6所述的三轴试验装置，其特征在于：所述步进电机、液压驱动或气压系统上设有测量加载活塞位移量的位移传感器。

8.根据权利要求1-5任一项所述的三轴试验装置，其特征在于：所述加载活塞的加载端面上设有应力传感器。

9.一种沥青路面材料三轴试验方法，根据权利要求1-8任一项所述的三向滑动式沥青路面材料三轴试验装置，其特征在于，包括以下步骤：

a:试件的制作：采用剪切压实仪制作长方体试件，通过切割获得所需10cm×10cm×10cm尺寸的试件；

b：加载板与加载活塞的固定：将插销插入传力板预留的插孔内，同时将插销与外盖板用螺丝拧紧，保证加载板与加载活塞不会有相对滑动；

c:试件的放置：将制备好的试件从竖直方向放在竖直方向的下加载板上；

d:液压站的操作：打开液压站总开关，打开电磁阀，通过液压泵对油路进行充油，充油完成后，先打开同步阀，最后加载时打开伺服阀进行控制加载，当刚性加载板间相互接触但不会相会顶托时，停止加载；

e：此时取掉滑动组件上的锁定插销，使刚性加载板加载时能够自由滑动，同时打开与应力传感器和位移传感器连接的数据测量系统，然后对试件进行预压；

f:预压结束后，使应力和位移数据归零，设置加载参数，使用伺服阀进行控制加载，加载速率以20mm/min的恒定速率进行，使试件达到预定的应力状态或者使试件破坏；

试验结束后保存试验数据，控制刚性加载板提升卸载，取出试件，最后关闭电磁阀，打开泄压阀，使得油路里面的液压油留回液压站，试验结束，根据所收集的变形及应力数据可得到试件的强度或者模量；

g:当某个方向施加拉荷载时，试件与加载板间需涂刷一层黏结材料如粘钢胶；同时将相邻刚性加载板覆盖住施加拉荷载刚性加载板的基板部分取下，施加拉荷载方向滑动组件上的锁紧插销不要取走。