[發明專利]三向滑動式瀝青路面材料三軸試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202011219159.4
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112326437A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 潘勤學;周懷德;鄭健龍;呂松濤;宋小金;鄭策策;岳德方
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10;G01N3/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 謝浪

1.一種三向滑動式瀝青路面材料三軸試驗裝置，包括用于容納試件的方形加載腔，其特征在于：所述方形加載腔由六塊滑動搭接的剛性加載板圍成，每塊所述剛性加載板上均滑動設有加載活塞，所述加載活塞用于向所述剛性加載板施加載荷；其中，

六塊所述剛性加載板分別為左加載板、右加載板、前加載板、后加載板、上加載板和下加載板，所述左加載板和前加載板的底端與所述下加載板的上端面滑動抵接，所述右加載板和后加載板的頂端與所述上加載板的下端面滑動抵接；

所述前加載板和上加載板的左端與所述左加載板的右端面滑動抵接，所述后加載板和下加載板的右端與所述右加載板的左端面滑動抵接，所述上加載板和右加載板的前端與所述前加載板的后端面滑動抵接，所述下加載板和左加載板的后端與所述后加載板的前端面滑動抵接；

所述上加載板的右側下端設有燕尾孔，所述右加載板的頂端設有匹配安裝在所述燕尾孔內的卡塊；所述后加載板的底端設有條形托板，所述條形托板的兩側與所述后加載板平齊，所述條形托板的右端與所述右加載板的底端固定連接。

2.根據權利要求1所述的三軸試驗裝置，其特征在于：所述加載活塞通過滑動組件滑動安裝在所述剛性加載板上，所述滑動組件包括外蓋板和傳力板，所述外蓋板通過支撐塊支撐固定在所述剛性加載板的外側，所述傳力板設置在所述外蓋板與所述剛性加載板之間的滑動腔內；

所述加載活塞穿過所述外蓋板上的中心孔與所述傳力板固定連接，所述傳力板與所述剛性加載板之間均布有第一圓滾珠，所述傳力板上設有匹配容納所述第一圓滾珠的滾槽，所述傳力板與所述外蓋板之間均布有第二圓滾珠，所述第二圓滾珠上匹配套設有套圈，所述套圈與所述上蓋板固定連接。

3.根據權利要求2所述的三軸試驗裝置，其特征在于：所述第一圓滾珠和第二圓滾珠圍繞所述加載活塞均勻分布。

4.根據權利要求3所述的三軸試驗裝置，其特征在于：所述滑動組件還包括將所述加載活塞與剛性加載板位置鎖死的鎖定插銷，所述傳力板上設有供所述鎖定插銷穿插的插孔，所述鎖定插銷的頂端側部設有連接部，所述連接部與所述外蓋板螺紋緊固連接。

5.根據權利要求4所述的三軸試驗裝置，其特征在于：所述插孔圍繞所述加載活塞均勻分布。

6.根據權利要求1-5任一項所述的三軸試驗裝置，其特征在于：所述加載活塞通過步進電機、液壓驅動或氣壓系統驅動。

7.根據權利要求6所述的三軸試驗裝置，其特征在于：所述步進電機、液壓驅動或氣壓系統上設有測量加載活塞位移量的位移傳感器。

8.根據權利要求1-5任一項所述的三軸試驗裝置，其特征在于：所述加載活塞的加載端面上設有應力傳感器。

9.一種瀝青路面材料三軸試驗方法，根據權利要求1-8任一項所述的三向滑動式瀝青路面材料三軸試驗裝置，其特征在于，包括以下步驟：

a:試件的制作：采用剪切壓實儀制作長方體試件，通過切割獲得所需10cm×10cm×10cm尺寸的試件；

b：加載板與加載活塞的固定：將插銷插入傳力板預留的插孔內，同時將插銷與外蓋板用螺絲擰緊，保證加載板與加載活塞不會有相對滑動；

c:試件的放置：將制備好的試件從豎直方向放在豎直方向的下加載板上；

d:液壓站的操作：打開液壓站總開關，打開電磁閥，通過液壓泵對油路進行充油，充油完成后，先打開同步閥，最后加載時打開伺服閥進行控制加載，當剛性加載板間相互接觸但不會相會頂托時，停止加載；

e：此時取掉滑動組件上的鎖定插銷，使剛性加載板加載時能夠自由滑動，同時打開與應力傳感器和位移傳感器連接的數據測量系統，然后對試件進行預壓；

f:預壓結束后，使應力和位移數據歸零，設置加載參數，使用伺服閥進行控制加載，加載速率以20mm/min的恒定速率進行，使試件達到預定的應力狀態或者使試件破壞；

試驗結束后保存試驗數據，控制剛性加載板提升卸載，取出試件，最后關閉電磁閥，打開泄壓閥，使得油路里面的液壓油留回液壓站，試驗結束，根據所收集的變形及應力數據可得到試件的強度或者模量；

g:當某個方向施加拉荷載時，試件與加載板間需涂刷一層黏結材料如粘鋼膠；同時將相鄰剛性加載板覆蓋住施加拉荷載剛性加載板的基板部分取下，施加拉荷載方向滑動組件上的鎖緊插銷不要取走。