[發明專利]一種冰-路界面粘結力多角度、原位測試裝置

在審

• 申請號: 201910355895.3
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110006822A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 譚憶秋;孟安鑫;徐慧寧;孫志棋;譚坦;邢超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種冰?路界面粘結力多角度、原位測試裝置，本發明屬于瀝青混合料物理性能測試技術領域，它為了解決現有粘結力測試裝置無法在實際路面使用，難以準確掌握冰與路面粘結狀態的問題。該測試裝置是在底座的上表面豎立有多根承力桿，頂板固定在承力桿的上部，中間板套設在多個承力桿之間，在頂板的上板面設置有壓力傳感器，工具錨固設在千斤頂的活塞上，通過工具錨鎖住傳動索的一端，中間板上設置有角度調節盤，傳動索的另一端繞過角度調節盤上的兩個滑輪連接在筒件上，筒件內套有路面上的冰層。本發明所述的測試裝置能夠應用在實際的路面上，實現了對實際道路表面冰?路粘結力的測試，準確掌握冰與路面的粘結狀態。

技術領域

本發明屬于瀝青混合料物理性能測試技術領域，具體涉及一種冰-路界面粘結力的測試裝置。

背景技術

寒區低溫狀態下，路表容易積雪結冰，導致路面抗滑性能的迅速下降，增加了車輛駕駛難度，嚴重影響道路通行能力和行車安全，成為冬季道路運營的重大隱患。

為了保障冬季道路行車安全，學者們一般將研究集中在對除雪方法的研究上。在物理方法研究中，一般采用人工和機械除雪方式，通過外力直接作用在冰面，實現對路表冰雪的清除。在化學方法研究方面，一般多采用灑布融雪劑的方式，直接融化路面冰雪。上述方法均屬于被動除冰雪方法，即冰雪出現后，再對冰雪進行處理。在主動除冰雪研究方面，學者通過能量轉化或添加低冰點材料等方式，實現了在低溫環境下，防止路面結冰的作用。在對冰雪處理效果評價方面，學者指出，冰層與路面間的粘結力影響路面附著系數，直接決定了冰雪清除的難易程度和道路的通行能力。基于此，學者們先后開發了可測定冰-路界面直拉粘結力和不同角度斜拉粘結力的裝置，成功評價了測試樣品與表面覆蓋冰層間的粘結力。

然而，現有粘結力測試裝置僅針對室內小尺寸樣品，依賴于萬能材料試驗機，因此，測試過程僅能在實驗室中進行。受到尺寸效應、自然環境和人為因素等的影響，室內試驗測試結果與實際路面存在差異，因此，室內試驗測試結果無法直接應用于實際工程中。

針對現有粘結力測試設備無法在實際路面進行測試，同時，考慮路表冰層清理過程和冰層在車輛行駛過程中的受力狀態，本發明研發一種冰-路界面粘結力多角度、原位測試裝置，可實現對實際道路中冰-路粘結力的測試。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有粘結力測試裝置無法在實際路面使用，難以準確掌握冰與路面的粘結狀態的問題，而提供一種冰-路界面粘結力多角度、原位測試裝置。

本發明冰-路界面粘結力多角度、原位測試裝置包括工具錨、千斤頂、限位板、壓力傳感器、支撐架、角度調節盤、傳動索和筒件，所述的支撐架由底座、頂板、多個承力桿和中間板組成，底座為圓環座體，在底座的上表面豎立有多根承力桿，頂板固定在承力桿的上部，中間板套設在多個承力桿之間，中間板上開有通孔；

在頂板的上板面設置有壓力傳感器，壓力傳感器上設置限位板，限位板的上板面設置有千斤頂，工具錨固設在千斤頂的活塞上，通過工具錨鎖住傳動索的一端；

角度調節盤固設在中間板的通孔內，角度調節盤的下部從通孔中露出，角度調節盤與中間板的下板面相垂直，第一滑輪固定在角度調節盤上，沿角度調節盤的水平方向開有水平滑槽，水平滑槽位于第一滑輪下方，第二滑輪在水平滑槽內滑動，傳動索的另一端繞過第一滑輪和第二滑輪連接在筒件上，筒件位于底座的圓孔中，筒件內套有路面上的冰層。

本發明冰-路界面粘結力多角度、原位測試裝置由動力系統，角度調控系統，冰-路粘結系統三部分組成，其中動力系統由工具錨、千斤頂、限位板和壓力傳感器組成，在限位板上設置千斤頂，利用壓力傳感器獲取測試過程的荷載-位移曲線。