[發(fā)明專利]測(cè)試鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝界面抗裂性能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611044636.1
• 申請(qǐng)日: 2016-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106769392B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李方超;姚波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/00
• 分類號(hào): G01N3/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

本發(fā)明涉及一種測(cè)試鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝界面抗裂性能的方法，其在模擬試樣中部預(yù)留縫隙，對(duì)試樣中部施加荷載并通過(guò)位移傳感器和應(yīng)力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)其荷載與跨中撓度，根據(jù)荷載?跨中撓度曲線計(jì)算出鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝界面的斷裂能G_f和界面的抗折強(qiáng)度f_fb，本發(fā)明的試驗(yàn)方法所需設(shè)備簡(jiǎn)單便宜，測(cè)試方法簡(jiǎn)便易行，測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定可靠，采用界面斷裂能和抗折強(qiáng)度可以準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝界面的抗裂性能及裂縫的開(kāi)展情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝界面評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)試鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝界面抗裂性能測(cè)試方法。

背景技術(shù)

由于鋼板和環(huán)氧瀝青混合料是兩種不同的材料，在鋼橋面板鋪裝過(guò)程中，道路的破壞通常發(fā)生在鋼板和環(huán)氧瀝青混合料的鋪裝界面。鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝界面中抗裂性能的存在顯著地影響路面的使用壽命和服務(wù)水平。

鋼板和環(huán)氧瀝青混合料鋪裝界面開(kāi)裂后，重復(fù)的交通荷載在溫度等外界各種因素的作用下產(chǎn)生裂縫尖端處的應(yīng)力集中，造成大面積開(kāi)裂。一方面破壞了結(jié)構(gòu)的整體性和連續(xù)性，另一方面會(huì)促使裂縫進(jìn)一步發(fā)展，在雨水的沖刷下會(huì)使鋼板銹蝕從而縮短路面的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)試鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝界面抗裂性能測(cè)試方法，克服了將界面層和鋪裝層作為一個(gè)整體的研究方法，從而忽略界面層本身的力學(xué)特性。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種測(cè)試鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝界面抗裂性能的方法，方法步驟如下：

步驟1、環(huán)氧瀝青混合料鋪裝鋪設(shè)在待測(cè)鋼橋面板頂面，將待測(cè)鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝制備成長(zhǎng)方體梁試件，在待測(cè)鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝的界面處預(yù)留縫隙，所述預(yù)留縫隙的留設(shè)方向?yàn)樵诃h(huán)氧瀝青混合料鋪裝層上自長(zhǎng)方體梁試件的任意一條邊向其中心方向留縫，澆筑長(zhǎng)方體梁試件完成脫模后，在0～60℃環(huán)境下保溫60±5min。

步驟2、將長(zhǎng)方體梁試件設(shè)有預(yù)留縫隙的邊所在的平面作為底面，豎直放置，在待測(cè)鋼橋面板的底面中心與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝的底面中心分別設(shè)有支座。

步驟3、利用MTS伺服液壓系統(tǒng)對(duì)長(zhǎng)方體梁試件的頂面界面處施加集中荷載，加載速率為0.5～2mm/min，預(yù)留縫隙頂面向上產(chǎn)生裂縫。

步驟4、MTS伺服液壓系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集荷載和跨中撓度，直到長(zhǎng)方體梁試件被劈裂成兩半。

步驟5、確定測(cè)試鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝界面抗裂性能，即斷裂能 G_f和抗折強(qiáng)度f(wàn)_fb：

根據(jù)步驟4中采集到的荷載和跨中撓度，以跨中撓度為橫軸，荷載為縱軸，作出荷載-跨中撓度曲線，計(jì)算跨中撓度從0至CTOD區(qū)間與荷載-跨中撓度曲線圍成的面積，即為鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝界面的斷裂能G_f，公式如下：

其中，ω₀為荷載-撓度(P-δ)全曲線下的面積，單位為N·mm；N₁為兩跨 間長(zhǎng)方體梁試件的實(shí)際重量，單位為N，δ_max為長(zhǎng)方體梁試件破壞時(shí)加載點(diǎn)的撓度，單位為mm，取P-δ曲線中的最大撓度；A_lig為產(chǎn)生的裂縫面積，單位為 mm²，所述裂縫面積為裂縫底邊長(zhǎng)度乘以裂縫開(kāi)展深度。

鋼橋面板與環(huán)氧瀝青混合料鋪裝界面的抗折強(qiáng)度f(wàn)_fb計(jì)算公式如下：