[发明专利]一种沥青路面结构层间断裂能的测试方法和装置

摘要

本发明公开了一种沥青路面结构层间断裂能的测试方法和装置，1)在方体模具中浇筑两层厚度相同、配比不同的沥青混合料，然后，在两层沥青混合料中间浇筑沥青层，凝结硬化后，得沥青混合料试件；2)在沥青混合料试件上取特定半径的圆柱形芯样，所述圆柱形芯样的轴截面与沥青混合料试件的中间沥青层位于同一平面内；3)采用盘形紧凑拉伸实验来测定圆柱形芯样的断裂能，即得沥青路面结构层间断裂能。能够评价干燥和有水情况下沥青路面结构层间的粘结能力，可评价干燥和有水情况下沥青路面结构层间粘结性能。

主权项

一种沥青路面结构层间断裂能的测试方法，其特征在于，包括：1)在方体模具中浇筑两层厚度相同、配比不同的沥青混合料，然后，在两层沥青混合料中间浇筑沥青层，凝结硬化后，得沥青混合料试件；2)在沥青混合料试件上取特定半径的圆柱形芯样，所述圆柱形芯样的轴截面与沥青混合料试件的沥青层位于同一平面内；3)通过裂缝开口位移实验和数值模拟测定圆柱形芯样的断裂总功，再进一步换算得沥青路面结构层间断裂能；所述的沥青路面结构层间断裂能的具体求解步骤如下：利用拉力试验机进行裂缝开口位移实验，得出芯样的荷载位移曲线，利用公式(1)计算出局部断裂功Wmeasured；然后采用嵌入式间断法对芯样的沥青层进行数值模拟，确定裂缝宽度函数在软化区域的指数关系式(3)，对该指数关系式进行积分，得出Gtail；最后通过公式(4)计算出Wtail，将Wmeasured与Wtail相加得到断裂总功Wf，将断裂总功代入公式(2)，得出断裂能Gf，Wmeasured＝∫P·du               (1)式中，P为施加的荷载，u为裂缝开口位移；Gf=Wft*L---(2)]]>Wf＝Wtail+Wmeasursd，σ＝fte‑aw          (3)式中：σ为裂缝桥联应力；w为裂缝宽度；ft为最大抗拉强度；Wtail=∫CMODmax∞Ptaild(CMOD)=∫CMODmax∞AK2tCMOD2-Ld(CMOD)=AK2tCMODmax-L---(4)]]>式中：α为1；K为芯样底面从p点到切除边的垂直距离；t为芯样厚度；CMODmax为沥青层开裂到软化区域时的芯样开口位移；L为断裂面长度；其中，所述裂缝开口位移实验采用如下装置进行测试，所述装置包括卡槽、卡柱、拉伸把手、拉力试验机；所述卡槽为柱形空心结构，底面为圆缺型，侧面由弧形面和矩形面围成，并沿卡槽的轴截面对称分割为左槽体和右槽体；所述左槽体和右槽体的弧形端相铰接；所述卡槽底面中心线两侧对称设置有两个圆柱形卡柱，所述卡槽的外侧对称设置有一对拉伸把手，所述拉伸把手分别与拉力试验机相连，所述芯样上设置有与卡柱相对应的圆孔，并通过卡柱套装在所述卡槽中；所述p点为所述左槽体和右槽体的弧形端的交点，所述切除边为圆缺型底面的线形边；所述软化区域是指：当裂缝开口位移(CMOD)实验即将结束时，裂缝的传递已经到了芯样的顶端，这时荷载P也已经趋向于零，芯样处于平衡状态，此时，整个芯样即将形成以p点为连接点的两部分，乳化沥青层在靠近p点处的区域即为软化区域。