[實用新型]路面混合料及其結構層間剪切性能的測試裝置

有效

• 申請號: 201821307574.3
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN208579997U
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 周志剛;袁秀湘
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 厲田

本實用新型的路面混合料及其結構層間剪切性能的測試裝置，包括底座、剪力加載夾具、正壓加載組件和試件裝載夾具，底座安裝在MTS之類可循環加載設備的加載臺上，試件裝載夾具安裝在底座上，試件夾裝在試件裝載夾具內、且試件的剪切面靠近相應側的試件裝載夾具側沿，剪力加載夾具夾裝在試件上、且試件的剪切面位于剪力加載夾具側沿與相應側的試件裝載夾具側沿之間，剪力加載夾具位于加載臺與加載桿之間、且剪力加載夾具與底座之間形成加載空間，正壓加載組件夾裝在試件的兩端面、且正壓加載組件施力方向垂直于試件的剪切面。該測試裝置具有能模擬交通荷載、完整準確地反映不同環境溫度、正壓力和剪力下的抗剪強度和剪切疲勞性能的優點。

技術領域

本實用新型主要涉及測試技術領域，尤其涉及一種路面混合料及其結構層間剪切性能的測試裝置。

背景技術

《公路瀝青路面設計規范》對水泥混凝土或鋼橋面、水泥混凝土路面板等的瀝青鋪裝層所形成的復合式路面結構提出了設計要求和方法，但近年隨著交通量尤其是重型車輛的增加，這些復合式路面的瀝青鋪裝層普遍出現了變形、推移、網裂、坑槽、剝落、橫向裂縫等病害。其中一個重要原因是瀝青混合料鋪裝層與水泥混凝土路面或水泥混凝土橋面、鋼橋面之間的抗剪切破壞能力不足，不能承受交通荷載的作用，表現為高溫剪切推移和常溫剪切疲勞兩類破壞。為此，人們對瀝青路面復合式結構層間剪切性能開展了一系列研究工作。研究發現，其層間剪切性能與交通荷載、環境因素（溫度、水）、鋪裝材料、層間條件等因素有關。但這些研究工作主要圍繞層間抗剪強度，而由于試驗條件欠缺、試驗難度較大、成本較高等多方面原因，甚少關注層間剪切疲勞性能的試驗研究，僅有個別文獻對瀝青路面進行了無正壓力下的層間剪切疲勞試驗研究。在進行層間剪切疲勞驗算時一般直接參照城市道路設計規范中的剪切結構強度系數考慮交通荷載疲勞作用。必須指出這一系數與交通荷載累積作用次數的經驗關系已長年未變，不能充分反映新形勢下復雜多樣的層間結合條件、瀝青鋪裝材料及其結構組合、交通荷載等情況。因此，需要深入開展瀝青混合料及其結構層間剪切性能（特別是剪切疲勞性能）的試驗研究。

目前用于路面材料及其結構層間剪切性能的測試方法一般只能測試抗剪強度，不能進行剪切疲勞試驗。這些方法包括斜剪、直剪（無壓（含同心軸直剪），有壓）、彎拉試驗等，均存在一定的缺陷。如斜剪試驗中正壓力與剪切力成正比，不能真實地反映抗剪強度指標粘結力和摩阻力各自情況，所得到的為似摩阻角。無正壓力直剪試驗主要反映抗剪強度指標中的粘結力，未能反映摩阻力對抗剪強度的貢獻。復合梁式試件彎拉試驗中用層間相對位移間接計算層間抗剪強度，但與壓力無關。應開展有正壓力的直剪試驗，得到不同正壓力下的抗剪強度，從而得到層間粘結力和摩阻角。但目前已有的能施加正壓力的直剪試驗裝置不能兼顧剪切疲勞性能測試。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能模擬交通荷載、完整準確地反映不同環境溫度、正壓力和剪力下的抗剪強度和剪切疲勞性能的面混合料及其結構層間剪切性能的測試裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種路面混合料及其結構層間剪切性能的測試裝置，包括底座、剪力加載夾具、正壓加載組件和至少一組試件裝載夾具，所述底座安裝在MTS之類可循環加載設備的加載臺上，所述試件裝載夾具安裝在底座上，所述試件夾裝在試件裝載夾具內、且試件的剪切面靠近相應側的試件裝載夾具側沿，所述剪力加載夾具夾裝在試件上、且試件的剪切面位于剪力加載夾具側沿與相應側的試件裝載夾具側沿之間，所述剪力加載夾具位于MTS之類可循環加載設備的加載臺與其加載桿之間、且剪力加載夾具與底座之間形成加載空間，所述正壓加載組件夾裝在試件的兩端面、且正壓加載組件施力方向垂直于試件的剪切面。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述試件裝載夾具包括下裝載夾臺、上裝載夾臺和裝載螺栓組，所述下裝載夾臺安裝在底座上，所述上裝載夾臺通過裝載螺栓組與下裝載夾臺連接并與下裝載夾臺共同夾裝試件。