[发明专利]一种改进的沥青混合料车辙实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种车辙实验仪，包括水平滑动轨道、能够沿着水平滑动导轨平移的滑块、与试验轮的轮轴连接的固定基座、加装在固定基座上的车速传感器、试验车辙板、支撑柱，固定基座通过支撑柱固定在滑块的底部；所述试验轮在试验车辙板上行走，所述车速传感器用来感测试验轮的前进速度；所述支撑柱的底端固定连接固定基座，所述滑块固定在支撑柱上，且滑块能够沿着水平滑动导轨平移；其特征在于：还包括电动机箱、线性永磁制动装置；

所述电动机箱加装在固定基座上，所述电动机箱内置电动机，所述电动机转动时，带动试验轮沿着水平滑动导轨转动；

所述线性永磁制动装置安装在水平滑动导轨的上方，所述线性永磁制动装置包括可滑动的制动导体板，所述制动导体板通过支撑柱与水平滑动轨道上的滑块相连并随试验轮一起运动，进而切割磁感线产生水平方向的阻力。

2.根据权利要求1所述的一种车辙实验仪，其特征在于：所述车速传感器的速度测量精度不低于1mm/s。

3.根据权利要求1所述的一种车辙实验仪，其特征在于：所述试验轮与沥青混合料的接触压强为0.7MPa±0.05MPa。

4.一种改进的沥青混合料车辙实验方法，是基于权利要求1至3中的任意一种车辙实验仪实现的，其特征在于：包括如下试验步骤：

步骤1、试验前的准备工作：拟定试验方案、调试车辙实验仪以及准备试件；

步骤2、设置试验环境：拟定设置沥青混合料设计温度T₁、车辙试验实际温度T₂；

步骤3、开始试验：

试件保温：将试件和试模放入温度为T₂的恒温室中保温，保温时间为5h-12h，在试件和试验轮不行走的部位粘贴热电偶温度计，所述热电偶温度计用于监控试件温度，控制试件温度稳定在T₂±0.5℃；

启动试验：将试件和试模一起固定在车辙实验仪的试验台上，试验轮在试件中央行走，且试验轮的行走方向与试件的碾压方向一致，启动车辙实验仪，电动机驱动试验轮往返行走，线性永磁制动装置提供水平阻力，并开动车辙变形自动记录仪记录车辙变形曲线；

步骤4、计算试验数据：计算沥青混合料的动稳定度，并计算沥青混合料变形曲线第一拐点处的车辙变形。

5.根据权利要求4所述的改进的沥青混合料车辙实验方法，其特征在于：在所述步骤1中的拟定试验方案中，将试验轮的单次碾压设置为加速、匀速和减速3个阶段，规定在匀速阶段，试验轮的行驶速度为v，线性永磁制动装置提供的水平阻力为f。

6.根据权利要求5所述的改进的沥青混合料车辙实验方法，其特征在于：在所述步骤1的调试车辙实验仪中，首先，测定试验轮与沥青混合料的接触压强，并对车辙实验仪进行荷载校验，启动车辙实验仪试压，要求车辙实验仪的试验轮的行驶速度与拟定的试验方案中的试验轮行驶速度一致。

7.根据权利要求4所述的改进的沥青混合料车辙实验方法，其特征在于：所述步骤2中的拟定设置沥青混合料设计温度T₁，具体步骤如下：

根据目标公路所在地的30年内日最高气温的平均值得到目标公路所在地的大气温度的设计值，由目标公路所在地的大气温度向目标公路所在地的路面温度转换，将目标公路所在地的路面分为上面层、中面层和下面层，令上面层的温度为T_上，中面层的温度为T_中，下面层的温度为T_下，面层的温度转化按照下式进行：

T_20mm＝(T_air-0.00618Lat²+0.2289Lat+42.2)×0.9545-17.78

式中，T_20mm表示路表面下20mm处的温度，T_air表示大气温度，Lat表示纬度，所有温度单位均为℃；

T_上＝T_20mm，

T₁＝T_中＝T_下＝T_上-10℃。