[發(fā)明專(zhuān)利]瀝青混合料圓柱體試件離心加載試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310106429.4
• 申請(qǐng)日: 2013-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103196743A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛折圣;張肖寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/00
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/00
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)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)明涉及道路路面內(nèi)部材料力學(xué)性能的檢測(cè)技術(shù)，尤其是一種瀝青混合料圓柱體試件離心加載試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

發(fā)明專(zhuān)利“一種瀝青混合料圓柱體試件的加載裝置及其檢測(cè)方法”（申請(qǐng)?zhí)枺?012?1?0540486.9）采用的瀝青混合料圓柱體試件的加載裝置，包括圓柱形桶、驅(qū)動(dòng)裝置和溫度控制裝置；在加載裝置的圓柱形桶內(nèi)放置圓柱體試件，使得試件側(cè)面緊貼桶內(nèi)壁，依靠桶壁的摩擦力驅(qū)動(dòng)圓柱體試件轉(zhuǎn)動(dòng)。存在的問(wèn)題是：依靠桶壁材料提供的摩擦力驅(qū)動(dòng)試件自轉(zhuǎn)，同時(shí)繞加載桶的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)（簡(jiǎn)稱(chēng)公轉(zhuǎn)）。摩擦系數(shù)決定了試件自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度。但是，試驗(yàn)過(guò)程中，桶壁材料與試件表面摩擦一定次數(shù)后，摩擦系數(shù)逐漸減小，試件自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化。于是，試件受到的離心力也發(fā)生變化，且無(wú)法控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供瀝青混合料圓柱體試件離心加載試驗(yàn)方法，本發(fā)明能在離心加載過(guò)程中，有效控制試件自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度，具體技術(shù)方案如下。

瀝青混合料圓柱體試件離心加載試驗(yàn)方法，其包括如下步驟：

①安裝瀝青混合料圓柱體試件離心加載試驗(yàn)裝置上的圓柱試件，使圓柱試件與橡膠輪接觸，所述瀝青混合料圓柱體試件離心加載試驗(yàn)裝置包括加載環(huán)境箱、加載環(huán)境箱驅(qū)動(dòng)裝置、圓柱體試件、圓柱形鉛棒、切向限位裝置、橡膠輪和橡膠輪驅(qū)動(dòng)裝置；?

②啟動(dòng)加載環(huán)境箱驅(qū)動(dòng)裝置，使得加載環(huán)境箱單向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1000?r/min?~10000r/min；

③啟動(dòng)橡膠輪驅(qū)動(dòng)裝置，使得橡膠輪單向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為10?r/min?~1000r/min；

④圓柱體試件公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)設(shè)定次數(shù)后，量測(cè)試件加載位置的厚度，計(jì)算厚度變化率；加載后試件厚度的變化百分率計(jì)算公式為：100%×加載一定次數(shù)后加載位置試件厚度/（未加載試件外徑-未加載試件內(nèi)徑）。

進(jìn)一步的，步驟①所述瀝青混合料圓柱體試件離心加載試驗(yàn)裝置還包括溫度控制裝置，將加載環(huán)境箱的內(nèi)部空氣的溫度控制在試驗(yàn)溫度±0.1℃范圍內(nèi)；試驗(yàn)溫度為-40℃~+80℃；離心加載前，試件在加載環(huán)境箱中保溫時(shí)間為45min~90min。

進(jìn)一步的，步驟①所述瀝青混合料圓柱體試件離心加載試驗(yàn)裝置中，加載環(huán)境箱2與加載環(huán)境箱驅(qū)動(dòng)裝置1連接，加載環(huán)境箱2在加載環(huán)境箱驅(qū)動(dòng)裝置1帶動(dòng)下能在設(shè)定速度下作單向公轉(zhuǎn)，圓柱體試件4沿軸向中心開(kāi)有用于填充圓柱形鉛棒5的圓柱孔；切向限位裝置3固定安裝在加載環(huán)境箱2中，用于防止圓柱體試件4和橡膠輪6在加載環(huán)境箱2中沿加載環(huán)境箱2公轉(zhuǎn)軌道的切向移動(dòng)；圓柱體試件4的中心轉(zhuǎn)軸安裝在切向限位裝置3的切向限位槽9中，橡膠輪6與橡膠輪驅(qū)動(dòng)裝置7連接；圓柱體試件4與橡膠輪6接觸，在橡膠輪驅(qū)動(dòng)裝置7的驅(qū)動(dòng)下，橡膠輪6能按照設(shè)定速度作自轉(zhuǎn)；在橡膠輪6帶動(dòng)圓柱體試件4按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步的，切向限位槽9為長(zhǎng)方形，切向限位槽9長(zhǎng)度方向的中心線與橡膠輪轉(zhuǎn)軸7和環(huán)境箱驅(qū)動(dòng)裝置1的轉(zhuǎn)軸垂直。

進(jìn)一步的，切向限位槽9的寬度與圓柱體試件4的中心轉(zhuǎn)軸外徑相同；切向限位槽9靠近橡膠輪的一端與橡膠輪驅(qū)動(dòng)裝置7的轉(zhuǎn)軸的距離h為橡膠輪半徑的0.3倍；切向限位槽9的長(zhǎng)度為圓柱體試件外徑的2倍。

進(jìn)一步的，步驟①所述圓柱體試件4的外徑為100mm~200mm；圓柱體試件4的中心圓柱孔孔徑為外徑的0.1~0.5倍；高度為40mm~400mm。

進(jìn)一步的，步驟①所述圓柱形鉛棒5的外徑與圓柱體試件4的中心孔內(nèi)徑相同；高度于圓柱體試件4的高度相同。

進(jìn)一步的，步驟①所述橡膠輪6為實(shí)心圓柱體形狀，直徑與圓柱體試件外徑相同；軸向?qū)挾葹閳A柱體試件高度h的0.2~0.8倍。

進(jìn)一步的，橡膠輪與圓柱體試件接觸的位置位于圓柱體試件外側(cè)中部。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

（1）與專(zhuān)利申請(qǐng)“一種瀝青混合料圓柱體試件的加載裝置及其檢測(cè)方法”（申請(qǐng)?zhí)枺?012?1?0540486.9）相比，本發(fā)明的試件切向限位裝置，使得試件與加載框同步轉(zhuǎn)動(dòng)，有效控制了試件的公轉(zhuǎn)速度，控制了荷載的穩(wěn)定性。

（2）與專(zhuān)利“一種瀝青混合料圓柱體試件的加載裝置及其檢測(cè)方法”（申請(qǐng)?zhí)枺?012?1?0540486.9）相比，本發(fā)明通過(guò)試件下方的橡膠輪帶動(dòng)試件自轉(zhuǎn)，有效控制了試件的自轉(zhuǎn)速度。

（3）本發(fā)明采用確定的試件自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度進(jìn)行試驗(yàn)，便于建立加載次數(shù)與實(shí)際路面車(chē)輛作用次數(shù)的關(guān)系，有利于試驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為瀝青混合料圓柱體試件離心加載試驗(yàn)裝置示意圖（俯視圖）。