[發(fā)明專利]一體式瀝青混合料性能檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210355205.2
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN102879276A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 裴建中;任仲山;張久鵬;李彥偉;石鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/10;G01N3/24
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于公路工程瀝青路面的性能檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種瀝青混合料抗拉、抗壓以及多角度抗剪切性能的檢測方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著道路事業(yè)的不斷發(fā)展，我國道路總里程數(shù)不斷增加，質(zhì)量等級也不斷提高，瀝青路面病害越來越受到重視。在一些交通量大的瀝青路面，尤其是在夏季高溫，更容易產(chǎn)生車轍、擁包、推移等病害，使路面強度降低。這些病害的產(chǎn)生不僅是因為外界環(huán)境因素的影響，還包括來自于車輛的荷載力。而這種力的方向不僅是垂直于路面方向，還包括平行于路面方向以及與路面成各種角度的方向。由此路面受到拉力、壓力和各種角度的剪力作用。正是由于這些力的存在導致路面容易發(fā)生各種破壞。所以有必要提出一種方法來進行評價各個角度的作用力對于路面性能的影響。

目前對于路面性能的檢測大多是利用三軸試驗、Superpave剪切試驗、同軸剪切試驗、旋轉(zhuǎn)剪切試驗、單軸貫入式試驗等分別檢測路面的抗剪性能。

三軸試驗：通過測定混合料的粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角來計算混合料的抗剪強度，但是這個試驗操作復雜，應(yīng)用較少。

Superpave剪切試驗：主要進行恒高度重復剪切試驗和恒高度頻率掃描試驗，試件被固定在兩鋼板之間，在試件的頂面和底面施加外力，但是這種試驗儀價格昂貴，不適于推廣。

同軸剪切試驗：這種試驗方法是把一中空圓柱體試件用環(huán)氧樹脂粘貼在鋼筒和鋼柱之間，軸向荷載通過鋼柱作用于中空圓柱體試件內(nèi)壁，同時試件的外側(cè)面受限，使試件產(chǎn)生剪切破壞，通過三維有限元建模，計算確定同軸剪切試驗剪切強度系數(shù)，從而確定抗剪強度。該方法精度好但粒徑大的骨料對試驗結(jié)果有較大的影響，該方法應(yīng)用較少。

旋轉(zhuǎn)剪切試驗：該試驗是在旋轉(zhuǎn)壓實儀上安裝一套系統(tǒng)，用于測定瀝青混合料壓實過程中的剪切應(yīng)力，因設(shè)備價格昂貴，目前沒有廣泛應(yīng)用。

單軸貫入式試驗：試驗儀的加載壓頭遠小于試件，在加載過程中，充分考慮了側(cè)向約束的影響，但是也無法測定試件多角度受力下的抗剪性能。

發(fā)明人在研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)，上述的幾種檢測試驗均存在以下問題：其僅能測定試件的水平剪切性能和垂直剪切性能，而路面在實際情況下不僅受到水平和垂直力的作用，還受到了其它各個角度方向的力，而且不僅僅是壓力或者拉力還有剪切力，而且，其功能單一，僅能夠檢測出一種性能，針對不同性能只能用不同儀器分別測試，因此需要一種簡單、經(jīng)濟一體化的檢測裝置來評價瀝青混合料抗拉、抗壓以及各角度抗剪切力的特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的瀝青混合料性能檢測過程中所存在的不足，提供了能夠綜合檢測瀝青混合料的抗拉、抗壓以及抗剪切性能的一種一體式多功能的瀝青混合料性能檢測裝置。

本發(fā)明的解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是：該一體式瀝青混合料性能檢測裝置是在底座通過緊固件固定有支架，通過下緊固機構(gòu)安裝有旋轉(zhuǎn)式加載機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)式加載機構(gòu)的上端通過上緊固機構(gòu)與固定在支架上的液壓油缸聯(lián)接，在上固定機構(gòu)上設(shè)置有荷載傳感器，荷載傳感器與安裝在待測試件側(cè)面的應(yīng)變片分別通過導線與數(shù)據(jù)采集單元的兩個輸入端相連，數(shù)據(jù)采集單元的輸出端通過導線與計算機的輸入端口相連，計算機的輸出端口通過導線與液壓控制器相連，液壓控制器通過管道與液壓油缸相聯(lián)通。

上述的旋轉(zhuǎn)式加載機構(gòu)為：在左加載盤的右側(cè)設(shè)置有右加載盤，構(gòu)成一個圓盤，左加載盤與右加載盤之間設(shè)置有載物臺，左加載盤和右加載盤的邊緣加工有對下緊固機構(gòu)和上緊固機構(gòu)搭接的卡孔。

上述的上緊固機構(gòu)為：安裝在荷載傳動機構(gòu)的荷載輸出軸上的上固定座上設(shè)置有上限位桿，上限位桿上設(shè)置有與左加載盤或右加載盤的卡孔搭接的上限位突起。

上述下緊固機構(gòu)為：安裝底座上的下固定座上設(shè)置有下限位桿，下限位桿上設(shè)置有與左加載盤或右加載盤的卡孔搭接的下限位突起。

上述卡孔沿左加載盤和右加載盤的邊緣均布排列在同一圓周上。

上述的左加載盤的右端為階梯形，右加載盤的左端為階梯形與左加載盤的右端相對應(yīng)。

本發(fā)明的一體式瀝青混合料性能檢測裝置是將試件放在可旋轉(zhuǎn)式加載機構(gòu)的中心位置，當施加不同角度的力時，就可以通過荷載傳感器、應(yīng)變片的形變檢測出試件的抗拉力、抗壓力、抗拉剪與壓剪的性能，通過調(diào)整左加載盤和右加載盤的旋轉(zhuǎn)角度可以實現(xiàn)不同角度的試件性能檢測，從而測定不同角度的荷載對于試件的影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的下緊固機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2的左視圖。

圖4為圖1中旋轉(zhuǎn)式加載機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。