[發明專利]一種級配碎石變形性能的二次近似評價試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201810008751.6
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108204930B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 陳忠達;龔新杰;郭鍵;郭宏偉;高海軍;張耀芳;班攀攀;王雷;孫連忠;孫莉;張震;彭波
• 申請（專利權）人: 長安大學;周口市公路勘察設計院;河南宏盛工程監理有限公司;延安公路管理局
• 主分類號: G01N3/34
• 分類號: G01N3/34
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

一種級配碎石變形性能的二次近似評價試驗裝置及方法，試驗裝置包括固定在減振臺上的發動機，發動機經傳動桿帶動橡膠壓頭對試模中的級配碎石試件施加沖擊力；發動機上連接有用于調節傳動桿實現波形控制的伺服閥，傳動桿上設有用于調節傳動桿自身長度的升降閥；試模包括外筒，外筒的內側設置有復合套筒及復合墊層。試驗方法包括：a.稱取級配碎石混合料，拌勻后裝入試模；b.碾壓制得級配碎石試件；c.通過橡膠壓頭反復沖擊級配碎石試件，記錄塑性變形量；d.以變時間間隔的方式計算級配碎石試件塑性變形曲線的近似積分，根據橡膠壓頭的沖擊速度加權后作為級配碎石試件塑性變形性能指標PDI。本發明能夠反映級配碎石基層所處的位移邊界條件。

技術領域

本發明涉及工程領域，具體涉及一種級配碎石變形性能的二次近似評價試驗裝置及方法。

背景技術

級配碎石材料因為其具有取材容易、造價低廉等優點，曾廣泛應用于我國早期的道路建設，但受限于當時的認識水平和技術能力，以及評價指標不合適等缺陷，級配碎石基層未能滿足交通發展的需求。道路工作者在原有認識的基礎上對級配碎石的組成及配比進行了改善，采用骨架結構和振動成型方式大幅度提升了級配碎石的路用性能。

為了評價級配碎石的變形性能，周剛公開了一種車轍試驗方法(200910103821.7)，其基本原理就是通過采用車輪在板塊狀級配碎石試件上反復行走，檢測試件的變形量，并采用動穩定度來表征試驗結果。但是很多車轍試驗都發現，兩份級配碎石材料的動穩定度相同時，它們的永久變形卻有著明顯的差別甚至相互矛盾。這主要是因為，動穩定度主要依據D45和D60(第45min和第60min的塑性變形量)進行計算，卻忽略了其他時刻的塑性變形量，經常在試驗中出現抗變形性能較好的假象，卻在實際使用過程中產生過大的變形。此外，以往試驗多數采用剛性試模，導致級配碎石處于完全側限的狀態，與實際存在較大差異。反之，若進行脫模試驗，則導致級配碎石處于無側限的狀態，亦不符合實際情況。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中的問題，提供一種級配碎石變形性能的二次近似評價試驗裝置及方法，能夠對級配碎石的塑性變形性能做出快速準確的評價。

為了實現上述目的，本發明級配碎石變形性能的二次近似評價試驗裝置包括：包括固定在減振臺上的發動機，所述的發動機經傳動桿帶動橡膠壓頭對試模中的級配碎石試件施加沖擊力；所述的發動機上連接有用于調節傳動桿實現波形控制的伺服閥，所述的傳動桿上設置有用于調節傳動桿自身長度的升降閥；所述的試模包括外筒，外筒的內側設置有復合套筒及復合墊層；所述的復合套筒由兩層氯丁橡膠圓筒以及設置在兩層氯丁橡膠圓筒之間的鋼筒組成；所述的復合墊層設置在外筒內側的底面上，復合墊層由兩層氯丁橡膠圓板以及設置在兩層氯丁橡膠圓板之間的鋼板組成。所述的鋼筒由弧形筒體拼接而成，并且接縫處預留有間隙。

所述氯丁橡膠圓筒以及氯丁橡膠圓板在面對外筒內側空間的表面上，均覆蓋有直接與級配碎石試件進行接觸的有機硅防粘涂層。

所述橡膠壓頭對級配碎石試件所施加沖擊力的大小控制在0.65MPa～0.75MPa。

所述的外筒能夠容納液體，其外側連接有兩個中空管，分別為出水管和回水管，中空管與溫控裝置連接；溫控裝置包括水泵、氟利昂壓縮機以及電阻加熱器，被電阻加熱器進行過加熱或者被氟利昂壓縮機進行過冷卻的液體能夠在外筒、中空管、溫控裝置之間循環流動。

本發明級配碎石變形性能的二次近似評價試驗方法，包括以下步驟：

a.稱取級配碎石混合料，拌勻后裝入試模；

b.碾壓裝有級配碎石混合料的試模，制得級配碎石試件；

c.通過級配碎石變形性能的二次近似評價試驗裝置反復沖擊級配碎石試件，橡膠壓頭對級配碎石試件所施加沖擊力的大小控制在0.65MPa～0.75MPa，記錄塑性變形量；