[發明專利]路面層間粘結浸水抗剪強度檢測儀

無效

• 申請號: 201010604574.1
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102095681A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 朱耀庭;雷茂錦;時寧;趙華;劉永明
• 申請（專利權）人: 江西省交通科學研究院;江西省交通運輸技術創新中心
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 李衛東

技術領域

本發明涉及一種抗剪強度檢測試驗儀器，尤其是涉及一種路面層間粘結浸水剪切強度檢測儀。

背景技術

隨著道路交通量的迅猛增長以及超載現象的普遍存在，我國高速公路早期損壞現象頻繁發生。通過對已經發生損壞的路面現場調查研究發現，有相當部分路面的層間結合完全脫離或損毀，直接或間接地促使了路面早期損壞的發生。路面層間結構是路面鋪裝的重要組成部分，其強度和耐久性直接影響到路面整體的使用性能，若沒有進行合適的處理方式或優質材料對其進行處理，層間結合面將成為一個薄弱環節，使得結合面上發生剪切破壞，并產生推移、松散、脫層、剝落和開裂等病害，特別是在有水作用下將加劇路面病害的發生。因此，為了謀求更高的路面質量，提高結構承載能力、耐久性以及抗水損壞能力，對路面層間材料在浸水條件下抗剪強度的檢測具有重要的現實意義，可以有效地指導路面結構設計和施工工藝并評價層間結合面的施工質量。

目前國內外關于路面層間抗剪強度的測定還沒有形成標準的試驗方法，更沒有統一的檢測設備，常用的檢測路面層間粘結剪切強度的儀器參照土工試驗原理研制的直接剪切型試驗系統，但是這些儀器存在不可避免的缺陷，具體表現在：（1）無法模擬路面層間真實工作狀態；（2）由于直剪模式要同時施加豎向和剪切方向的荷載，豎向荷載施加的穩定性有待進一步增強；（3）數據采集和控制系統自動化程度不高，檢測精度受到限制。同時，現有的層間剪切強度儀器只考慮普通條件下層間材料的剪切強度，但是對于浸水條件下層間抗剪強度的研究及儀器開發仍處于空白，大大制約了對層間材料和施工技術的整體評價，這對于路面層間抗剪強度檢測儀器的適用性有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的為了解決上述背景技術中的不足之處，提供一種路面層間浸水抗剪強度檢測儀。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種路面層間粘結浸水抗剪強度檢測儀，包括下底座1、浸水箱2，浸水箱2上設支架12，支架12中部設有加載設備13，加載設備13位于所述夾緊機構上方的，夾緊機構由下夾頭4與上夾頭7組成，夾緊機構用于固定試件5，在夾緊機構與加載設備13之間設有承載板8和加載壓頭9以及對作用在試件上的壓縮力進行實時檢測的力傳感器10，恒溫槽17通過保溫管16與浸水箱2聯通，控制系統15通過連接線14與加載設備13連接，控制系統15對傳感器10所檢測信號進行分析處理并對加載設備13進行數據采集。

本發明進一步的技術方案是所述上夾頭7通過滾軸11與承載板8滾動接觸，上夾頭7和下夾頭4設有直角形夾物口，夾緊機構使承載板8受荷載作用產生豎向位移的同時，上夾頭7與下夾頭4產生斜截面移動，從而實現層間粘結材料6的剪切受力狀態。所述浸水箱2中的水體通過保溫管16與恒溫槽17下部聯通，恒溫槽17內設水體溫度調節裝置。

本發明所述上夾頭通過滾軸與承載板滾動接觸，上夾頭和下夾頭形成的夾緊機構使承載板受荷載作用產生豎向位移的同時，上夾頭與下夾頭產生斜截面移動，從而實現層間粘結材料的剪切受力狀態。由于路面在實際條件下同時受到車輪的豎向壓力和水平剪力作用，層間結合面存在豎向作用力和水平剪力。在夾緊機構的作用下使試件所受豎向應力為????????????????????????????????????????????????，剪切應力為，其中為加載裝置施加的荷載；為夾緊機構傾斜角；為試件剪切作用面積，有效地模擬了路面結構的受力狀態，見圖2。

所述浸水箱中的水體通過保溫管與恒溫槽中的水體形成水循環系統，保溫管共有兩根，分別是進水管和出水管，恒溫槽設有加熱裝置和溫度傳感器，恒溫槽的水體溫度可以調節，通過設定加熱裝置的溫度調節器以滿足不同溫度條件下的浸水試驗。

本發明與現有技術相比具有以下優點：1、原理方法明確，它采用傾斜的夾頭機構將單軸荷載進行轉換，實現對試件豎向力和水平力的綜合作用，克服了現有的直剪型儀器同時加載豎向力和水平力存在的不穩定性因素，提高了儀器的試驗精度；2、可同時進行浸水條件和不浸水條件的抗剪強度測定，加入水循環系統能反映水對層間材料抗剪強度的影響，有效地評價層間材料的抗水損害能力，同時能通過控制水體溫度實現對不同溫度下材料抗剪強度的檢測；3、結構簡單，加載系統采用機械結構以其配套使用的數據采集和分析控制裝置，浸水系統為常用的恒溫水循環系統，工作可靠，易于實現，價格低廉，便于推廣；4、通過將力傳感器和位移傳感器與控制系統相連接，能對剪切應力和位移等數據進行實時地采集分析和處理，提高了儀器的自動化程度。

附圖說明