[實用新型]一種瀝青路面材料開裂試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320803615.9
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN203606361U
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 陳全;楊旭東;李祖仲;彭春祿;彭丹丹;秦鉅澤;王挺;陳志鵬;孫國強;劉思哲;盧天翔
• 申請（專利權）人: 廣西柳桂高速公路運營有限責任公司;長安大學
• 主分類號: G01N33/42
• 分類號: G01N33/42
• 代理公司: 西安睿通知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

技術領域

本實用新型屬于公路工程瀝青路面抗裂性技術領域，特別涉及一種瀝青路面材料開裂試驗裝置。

背景技術

在我國，瀝青路面是高等級公路中最主要的路面結構形式。與水泥混凝土路面相比，瀝青路面以其良好的舒適性和使用性能受到世界各國的青睞。近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家不斷加大對基礎設施建設的投資，截至2012年底，我國公路總里程達到410萬公里，其中高速公路里程9.56萬公里。按遠景規(guī)劃，至2020年，我國高速公路總里程將達到12萬公里。

目前，我國高等級公路90%以上采用半剛性基層瀝青路面，半剛性基層瀝青路面具有強度高、板體性好、平整度優(yōu)良及較好的抗疲勞性能等優(yōu)點，但半剛性基層材料以水泥穩(wěn)定集料、石灰、粉煤灰穩(wěn)定集料為主要材料，這些半剛性材料呈現(xiàn)出較大的脆性，其干縮和溫縮特性明顯，抗沖刷性較弱，這就導致半剛性基層在車輛荷載和環(huán)境因素共同作用下易開裂，在瀝青面層層底引發(fā)裂縫源，裂縫逐漸在瀝青面層中延伸、擴展，最終形成反射裂縫。此外，上世紀八十年代中期至九十年代末，為了響應交通部水泥混凝土推廣計劃，我國修筑了大量水泥混凝土路面，但就目前水泥混凝土路面使用狀況而言，也存在不少問題，尤其是一些早期修建的水泥混凝土路面不同程度地出現(xiàn)了結構性破壞和功能性缺陷，亟須加鋪改造。加鋪瀝青混凝土面層是較好的路面恢復形式，然而舊水泥混凝土路面接縫或裂縫處瀝青加鋪層易產(chǎn)生反射裂縫。由此可見，反射裂縫依然是我國現(xiàn)有瀝青路面主要病害之一，大量反射裂縫的存在，不僅使道路行駛質(zhì)量下降，而且破壞了路面的整體性和連續(xù)性，在一定程度上削弱了路面結構強度。更為嚴重的是雨雪水沿反射裂縫浸入路面內(nèi)部，甚至路基，在行車荷載及環(huán)境因素反復作用下，易造成基層沖刷、土基軟化、路面沉陷等病害，將嚴重縮短瀝青路面的使用壽命，增加路面的養(yǎng)護成本。因此，解決好反射裂縫問題，對于提高瀝青路面的耐久性、節(jié)約養(yǎng)護費用、推動公路交通建設可持續(xù)發(fā)展將具有重要意義。

如何延緩或抑制半剛性基層瀝青路面和水泥路面瀝青加鋪層反射裂縫是道路工程界面臨的技術難題。已有研究大都把理論分析與工程實際聯(lián)系起來，開發(fā)了相應的試驗設備和試驗方法。在理論研究方面，70年代，Yamada?Y等人對裂縫尖端的奇異性進行了數(shù)值模擬，2002年，孫雅珍、趙穎華采用有限元分析方法模擬了裂縫的擴展過程；另外在室內(nèi)抗裂實驗評價方面，加拿大渥太華學者A.Shalaby采用重復液壓加載裝置對現(xiàn)場攤鋪、碾壓后的瀝青混凝土切塊進行了重復拉伸疲勞試驗；奧地利維也納大學E.K.Tschegg等人采用劈裂試驗來評定層間粘結強度和瀝青混合料斷裂能。然而，已有理論分析模型過于簡單，引發(fā)反射裂縫的端部應力場異常復雜，理論分析與工程實際有一定差距，現(xiàn)有的試驗方法僅分析了瀝青混合料或夾層材料對路面結構抗裂性的影響，以及反射裂縫的擴展規(guī)律，并未徹底揭示瀝青混合料或抗裂材料在荷載及環(huán)境因素作用下的開裂、損傷、疲勞等機理，不能反映瀝青面層材料、防裂材料及不同基層裂縫工況下路面結構的抗裂性能。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提出一種瀝青路面材料開裂試驗裝置。該瀝青路面材料開裂試驗裝置能夠有效地模擬瀝青路面材料開裂過程。

為實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型采用如下技術方案予以實現(xiàn)。

一種瀝青路面材料開裂試驗裝置，包括：瀝青混合料試件、平行夾具、U型夾具、以及設置在瀝青混合料試件表面的夾式引伸計，所述平行夾具的一端固定在瀝青混合料試件的上部，另一端固定有上套筒；所述U型夾具的開口端固定在瀝青混合料試件的下部，所述U型夾具在遠離開口的一端固定有下套筒；所述夾式引伸計的信號輸出端電連接有微處理器。

本實用新型的特點和進一步改進在于：

所述一種瀝青路面材料開裂試驗裝置，還包括頂部套筒、底座、上套筒連接插銷、以及下套筒連接插銷；所述上套筒通過上套筒連接插銷與頂部套筒連接，所述下套筒通過下套筒連接插銷與底座連接。

所述一種瀝青路面材料開裂試驗裝置，還包括上套筒固定螺栓和瀝青混合料試件固定螺栓；所述平行夾具通過上套筒固定螺栓與上套筒固定，所述平行夾具通過瀝青混合料試件固定螺栓固定在瀝青混合料試件的上部。

所述一種瀝青路面材料開裂試驗裝置，還包括U型夾具左銷釘和U型夾具右銷釘，所述U型夾具的開口端通過U型夾具左銷釘以及U型夾具右銷釘固定在瀝青混合料試件的下部。

所述微處理器的信號輸出端電連接有顯示屏。