[發(fā)明專利]用于瀝青超薄加鋪層試件的拉伸試驗夾具及試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210467232.9
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN102980803A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇衛(wèi)國
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及路面修復(fù)工程中瀝青混合料類超薄加鋪層疲勞壽命及抵抗反射裂縫等路用性能的評估試驗技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種瀝青超薄加鋪層直接拉伸試驗夾具及試驗方法。

背景技術(shù)

在既有道路路面上加鋪瀝青混合料（熱拌、溫拌或冷拌）罩面，從路用性能上講，關(guān)鍵問題就是防止下覆舊路面接縫、裂縫、脫落等非連續(xù)缺陷引起的反射裂縫對加鋪層的破壞，以及加鋪層抵抗拉伸疲勞應(yīng)力的能力，尤其是1-3cm厚度的超薄加鋪層。

盡管在設(shè)計超薄加鋪層時，已經(jīng)從集料、結(jié)合料選擇以及配合比設(shè)計等考慮抵抗反射裂縫的性能，但真實評估加鋪層抵抗反射裂縫的性能，還得對試件進行直接拉伸試驗。從反射裂縫的發(fā)生機理看，主要誘因就是下覆路面裂縫或接縫的開合，如果加鋪層與下覆層粘結(jié)良好，那么加鋪層內(nèi)的拉應(yīng)力即會在裂縫的上方形成，但拉應(yīng)力超過加鋪層的抗拉強度，加鋪層就開裂并逐漸向上傳播直至斷裂。所以說，驗證加鋪層混合料是否具備抵抗反射裂縫的能力，必須通過對試件進行直接拉伸試驗。實際上，基于這種原理，開發(fā)一種試驗夾具套件，在普通的MTS或萬能試驗機上即可進行加鋪層直接拉伸試驗。美國德州交通運輸研究所（TTI）已經(jīng)開發(fā)出專門的加鋪層試驗機（Overlay?Tester），而國內(nèi)尚沒有這種機器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是針對沒有直接測試瀝青超薄加鋪層試件抵抗反射裂縫能力的可用于MTS等萬能試驗機的試驗夾具，提供一種用于瀝青超薄加鋪層的拉伸試驗夾具，定量評估瀝青超薄加鋪層試件抵抗疲勞裂縫或反射裂縫的能力。

進一步地,本發(fā)明提供一種瀝青超薄加鋪層的試驗方法。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

提供一種用于瀝青超薄加鋪層試件的拉伸試驗夾具，包括第一夾具板、第二夾具板和用于瀝青超薄加鋪層試件安置階段的槽座；第一夾具板的一端與第二夾具板的一端相對并通過緊固件水平安裝于槽座內(nèi)；第一夾具板的另一端設(shè)有用于與試驗機連接的上聯(lián)接頭，第二夾具板的另一端設(shè)有用于與試驗機連接的下聯(lián)接頭；且第一夾具板和第二夾具板的上表面均刻有若干凹紋；瀝青超薄加鋪層試件安置于第一夾具板與第二夾具板上并處于兩者的凹紋處。?

優(yōu)選地，凹紋的紋理方向與拉伸試驗夾具所受的拉力方向垂直。

優(yōu)選地，所述緊固件為緊固螺栓。

優(yōu)選地，所述瀝青超薄加鋪層試件通過環(huán)氧樹脂粘附在第一夾具板與第二夾具板上。

進一步地，提供一種試驗方法，包括如下步驟：

1)?瀝青超薄加鋪層試件制備：從通過旋轉(zhuǎn)擊實儀加工的圓柱形瀝青混合料試樣或現(xiàn)場取芯的試樣中切割出長100-150mm、寬50-77mm、厚18-38mm的瀝青超薄加鋪層試件；

2)?瀝青超薄加鋪層試件安置：第一夾具板的一端與第二夾具板的一端相對形成間縫并通過緊固件水平安裝于槽座內(nèi)；第一夾具板的另一端設(shè)有用于與試驗機連接的上聯(lián)接頭，第二夾具板的另一端設(shè)有用于與試驗機連接的下聯(lián)接頭；將寬為6mm-8mm、長為145mm-155mm的膠帶覆蓋粘貼于間縫處；在第一夾具板與第二夾具板的凹紋處表面涂覆環(huán)氧樹脂，然后將上述瀝青超薄加鋪層試件粘附于第一夾具板與第二夾具板上，并且在瀝青超薄加鋪層試件上覆蓋4kg-5kg的重物，直至環(huán)氧樹脂膠凝固后撤掉重物；

3）卸下緊固件，把已經(jīng)粘結(jié)成一體的瀝青超薄加鋪層試件、第一夾具板和第二夾具從槽座中取出；

4)開啟試驗機，調(diào)整試驗機的上下聯(lián)接座至合適位置；

5)安裝步驟3）中置備好的瀝青超薄加鋪層試件、第一夾具板和第二夾具板：將第二夾具板的下聯(lián)接頭插入到試驗機下聯(lián)接座，再將第一夾具板的上聯(lián)接頭的插入到試驗機上聯(lián)接座；并緊固上下聯(lián)接頭；

6)采用位移控制模式進行試驗：試驗機通過上、下聯(lián)接頭對第一夾具板和第二夾具板施加三角波循環(huán)荷載，每10秒一個加載卸載循環(huán)，即前5秒將位移增加到0.63mm，后5秒卸載使得位移歸零；同時記錄時間、荷載值、位移值、循環(huán)次數(shù)，如此反復(fù)，直到瀝青超薄加鋪層試件開裂。?

優(yōu)選地，所述試驗機為MTS試驗機或萬能試驗機。

優(yōu)選地，步驟2）中，所述間縫的寬度為2-3mm，該間縫被膠帶覆蓋。

優(yōu)選地，步驟2）中，所述緊固件為緊固螺栓，第一夾具板與第二夾具板通過四個緊固螺栓安裝于槽座上。

優(yōu)選地，步驟5）中，所述上聯(lián)接頭通過銷栓與試驗機上聯(lián)接座固定，所述下聯(lián)接頭通過銷栓固定與試驗機下聯(lián)接座固定。