[發明專利]瀝青混凝土結構土工織物夾層剪切模量測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 201911004389.6
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110715866A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 李林
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N3/02;G01N3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一個用于瀝青混凝土結構土工織物夾層剪切模量的測試裝置及測試方法，測試剪切模量時，待測瀝青混凝土結構試件位于兩塊側夾板之間，通過固定于兩側夾板的加載彈簧對待測試件施加所需的側壓力，循環剪切荷載通過加載板施加，由循環剪切力產生的相對位移由四個位移傳感器監測，整個測試裝置由兩根固定梁及固定螺栓實現與基座的連接。依據試件的尺寸，所施加的荷載，位移傳感器所記錄的相對位移可計算得出土工織物夾層在特定測試溫度、加載頻率、和側壓力條件下的剪切模量。所提出的測試裝置結構簡單，造價低，測試方法易于掌握。本發明解決了瀝青混凝土結構中土工織物夾層在不同溫度、側壓力、和加載頻率條件下剪切模量測試方面的難題。

技術領域

本發明涉及土工織物性能測試技術領域，尤其涉及一種用于瀝青混凝土結構土工織物夾層剪切模量測試裝置及測試方法。

背景技術

瀝青是一種普遍使用的道路結構面層膠結材料，其力學特性與溫度密切相關。在寒區，瀝青路面結構施工完成以后，隨著時間和荷載次數的增加，瀝青材料會逐漸老化，老化會導致瀝青材料慢慢失去延展性。在冬季，由于低溫和延展性的不足，瀝青路面會出現有規律分布的橫向收縮裂縫，橫向裂縫的出現不但影響行車的舒適性，還會將地表水引入道路結構，并對不同結構層產生進一步的破壞。由于具有較高的抗拉性能，土工織物經常被用于瀝青混凝土路面結構層中來預防或減緩溫縮裂縫的產生。鋪設土工織物時，通常需要在原路面結構層上噴灑液態瀝青來加強土工織物與道路結構層的粘結和整體性。土工織物夾層的引入會改變道路的結構特性。因此，在某些需要頻繁加減速的路段使用土工織物夾層時，道路結構的設計需要土工織物夾層的剪切模量。

剪切模量是瀝青混凝土結構中土工織物夾層的重要力學指標。然而，目前為止，國內外還未有相應的裝置以及方法能夠測量瀝青混凝土結構中土工織物夾層在不同溫度、側壓力、和加載頻率條件下的剪切模量。設計一種用于瀝青混凝土結構土工織物夾層剪切模量測試裝置及測試方法是土工織物測試技術領域亟待解決的問題之一。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、造價低的測試裝置及一個測試方法來解決瀝青混凝土結構土土工織物夾層在不同溫度、側壓力、和加載頻率條件下的剪切模量測試方面的難題。

本發明的技術方案為：測試剪切模量時，待測瀝青混凝土結構試件位于兩塊側夾板之間，通過固定于兩側夾板的加載彈簧對待測試件施加實驗所需的側壓力，循環剪切荷載通過與試件中間瀝青混凝土塊粘接的加載板施加，試驗過程中由循環剪切力產生的相對位移由四個位移傳感器監測，整個測試裝置由兩根固定梁及固定螺栓實現與基座的連接。

所述的瀝青混凝土結構試件分五層，分別為瀝青混凝土、土工織物夾層、瀝青混凝土、土工織物夾層、和瀝青混凝土，兩個土工織物夾層為剪切模量待測層。

所述的兩個側夾板內表面刻有等間距、0.2～2mm深的凹槽，凹槽在側夾板上的分布區域為試件的尺寸的100％～120％，側夾板底部有板腳，兩側夾板邊緣位置分別設有2個加載彈簧安裝孔。

所述的加載彈簧末端配有固定螺栓，通過調節固定螺栓實現不同側壓力的施加。

所述的加載板兩端設有螺紋導孔，下部與待測試件粘接，上部通過螺紋導孔實現與加載裝置的連接。

所述的兩根在中間位置設有導孔的固定梁，固定梁的兩端分別壓住兩側夾板的板腳，固定梁中部通過螺栓連接于基座。

所述的四個布設于試件表面的位移傳感器用來量測試件中間瀝青混凝土塊相對于兩側瀝青混凝土塊的位移，位移傳感器及其固定裝置均布設于瀝青混凝土塊的邊緣。

一種用于瀝青混凝土結構土工織物夾層剪切模量的測試方法，通過瀝青混凝土結構試件制備、試件與夾具的組合粘接、加載板和位移測量裝置的安裝、側壓力施加、循環荷載的施加、數據采集、和數據分析實現瀝青混凝土結構土工織物夾層剪切模量的測試，具體包括以下步驟：

步驟一：制備瀝青混凝土結構試件。