[發明專利]評價瀝青混合料抗車轍性能的試驗裝置及其試驗方法

有效

• 申請號: 201310236702.5
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103278406A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 董澤蛟;肖桂清;李生龍;溫佳宇;龔湘兵
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N1/28
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種評價瀝青混合料抗車轍性能的試驗裝置及其試驗方法。

背景技術

瀝青路面具有顯著流變性質，其強度、穩定性和可靠性有別于一般固體，直接承受嚴酷的行車和環境荷載作用，易產生車轍、裂縫、水損害等各種路面損壞。其中，由于交通運輸量不斷增長，超載、重載車輛在整個交通流中所占的比例增加以及渠化交通的作用，車轍已成為渠化交通的高等級公路瀝青路面的主要損壞類型之一。車轍的存在嚴重縮短了路面的使用性能和使用壽命，降低了道路的服務質量，而且其增加了出現水洼的潛在可能，在寒冷地區形成轍槽聚冰，構成了道路運輸的安全隱患。

車轍是指在行車荷載的反復作用下，路面發生的不可恢復的永久變形，包括失穩性車轍、結構性車轍和磨耗性車轍。失穩性車轍是由于路面結構層在車輪荷載作用下，瀝青混合料的高溫穩定性不佳，強度不足或塑性變形過大，內部材料產生橫向流動引起位移而形成的。失穩性車轍常出現在較厚的瀝青面層中，尤其是重在交通道路。病害產生在瀝青面層10cm以內，是現代瀝青路面的一種早期損壞。近年來，重載貨車使用的輪胎類型也在變化，越來越多的貨車使用子午線輪胎。子午線輪胎能承受更高的通脹壓力，能夠承受更高的荷載，但同時對路表面損害也更大，失穩性車轍更容易產生。

失穩性車轍主要為靠近地表處低限制條件下剪切應力作用而產生，其根本原因是高通脹子午線輪胎的應力分布作用，因此可以在低限制條件下，通過控制材料的抗剪切強度和剛度來控制失穩性車轍。低限制下材料的抗剪強度和剛度受到材料的組合狀態(密度)、加載歷史(壓縮)、和環境條件(溫度)的影響，一個能夠較好地模擬這組臨界條件的室內試驗可以用來確定瀝青混合料的關鍵性能指標，由此可以評估瀝青混合料失穩性車轍的情況。

綜上，目前沒有用于瀝青路面在臨界條件下失穩性車轍性能的試驗裝置及其試驗方法。

發明內容

本發明為解決目前沒有用于瀝青路面在臨界條件下失穩性車轍性能的試驗裝置及其試驗方法的問題，進而提供一種評價瀝青混合料抗車轍性能的試驗裝置及其試驗方法。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：

本發明的評價瀝青混合料抗車轍性能的試驗裝置包括基座、圓盤底板、圓盤頂板和圓盤連接板，所述基座為圓柱體基座，基座的上端面上加工第一中心盲孔，基座的中部水平加工有第一通孔，中心盲孔與第一通孔相互連通，基座的底部設置有連接法蘭，基座的上端面上沿圓周方向均布加工有四個第一螺紋盲孔；

圓盤底板上加工有第一中心通孔，圓盤底板上加工有臺肩，圓盤底板的臺肩上沿圓周方向均布加工有四個第二通孔，四個第二通孔與四個第一螺紋盲孔對應設置，圓盤底板固裝在基座的上端面上；

圓盤頂板上加工有臺肩孔，臺肩孔的大孔位于小孔的上方，圓盤頂板的上端面上沿圓周方向均布加工有四個第二螺紋盲孔，第一中心盲孔、第一中心通孔和臺肩孔的小孔的內徑一致設置；

圓盤連接板的上端面上加工有第二中心盲孔，圓盤連接板上加工有與四個第二螺紋盲孔對應的四個第三通孔，第二中心盲孔的周邊加工有四個連接通孔，圓盤連接板上加工有一個氣孔，氣孔與圓盤連接板的中心距為38mm。

本發明的評價瀝青混合料抗車轍性能的試驗方法是按著以下步驟實現的：步驟一、

制備抗車轍性能試驗試件：

步驟一一、首先將拌合好的混合料放入135℃的烘箱內熟化，1小時后進行攪拌，熟化時間為兩2小時；

步驟一二、然后將已經拌合好的瀝青混合料制成圓柱體試件，圓柱體試件的高度為150mm，圓柱體試件的外徑為150mm；

步驟一三、將制好的圓柱體試件靜置24小時后，用切割機將試件兩端切平，保證圓柱體試件的高度為135mm±1mm；

步驟一四、采用取芯機對圓柱體試件取芯，圓柱體試件中心通孔的直徑為35mm，得到空心圓柱體試件；

步驟二、計算空隙率：采用表干法測試空心圓柱體試件的毛體積密度，計算空隙率；

步驟三、然后將空心圓柱體試件在干燥環境靜置24小時；

步驟四、開始試驗前將空心圓柱體試件放在恒溫箱中保溫5小時以上，使空心圓柱體試件溫度達到40℃；

步驟五、安裝空心圓柱體試件：

步驟五一、安裝基座：首先通過法蘭將基座固定在三軸剪切儀上；

步驟五二、粘接圓盤底板、空心圓柱體試件和圓盤頂板：