[發明專利]復雜荷載環境下路面層間粘結耐久性能評價方法及系統

在審

• 申請號: 202310079893.2
• 申請日: 2023-01-17
• 公開（公告）號: CN115931603A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 孫立軍;金添;劉黎萍;楊瑞康;袁江
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N1/28;G01N19/04
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 王月松

1.一種復雜荷載環境下路面層間粘結耐久性能評價方法，其特征在于，包括：

對雙層車轍板進行切割制備試件；所述雙層車轍板包括水泥混凝土和瀝青混合料，或者所述雙層車轍板包括兩層瀝青混合料；

將所述試件分為凍融組試件和未凍融組試件；所述凍融組試件為進行不同周期的凍融循環處理后的試件，所述未凍融組試件為置于常溫下的試件；

分別對所述凍融組試件和所述未凍融組試件進行層間粘結耐久性能試驗，得到加載過程中的最大荷載；

根據所述最大荷載確定重復荷載的峰值，分別對所述凍融組試件和所述未凍融組試件進行層間粘結疲勞試驗，得到位移變化曲線；

根據所述位移變化曲線確定所述凍融組試件和所述未凍融組試件的層間疲勞壽命；

根據所述凍融組試件的層間疲勞壽命與所述未凍融組試件的層間疲勞壽命的比值評價所述試件的層間粘結耐久性能。

2.根據權利要求1所述的復雜荷載環境下路面層間粘結耐久性能評價方法，其特征在于，對雙層車轍板進行切割制備試件，具體包括：

在瀝青混合料車轍板模具中碾壓成型瀝青混合料板或澆筑水泥混凝土板；

將成型好的澆筑水泥混凝土板或成型瀝青混合料板放入瀝青混合料車轍板模具中，在澆筑水泥混凝土板或成型瀝青混合料板的表面噴灑粘層材料，倒入拌合好的熱瀝青混合料，使用車轍板自動成型儀碾壓成型雙層車轍板，在室溫下養護48h后脫模，對成型的雙層車轍板進行切割，得到試件。

3.根據權利要求1所述的復雜荷載環境下路面層間粘結耐久性能評價方法，其特征在于，凍融循環處理具體包括：

將試件浸沒于25℃水中，并在3.4～4.0kPa的負壓條件下持續振動15min后恢復常壓，在水中繼續放置30min，再將試件放入塑料袋中密封并裝入10ml水，在-16～-20℃條件下冷凍16h，再放入60℃熱水中浸泡24h，此為一個周期的凍融循環。

4.根據權利要求1所述的復雜荷載環境下路面層間粘結耐久性能評價方法，其特征在于，分別對所述凍融組試件和所述未凍融組試件進行層間粘結耐久性能試驗，得到加載過程中的最大荷載，具體包括：

將所述凍融組試件和所述未凍融試件同時放入25℃水中保溫2h；

將夾具安裝壓力機中，分別將所述凍融組試件和所述未凍融試件放入夾具中固定；所述裝壓力機上裝有力傳感器和位移傳感器；

啟動壓力機，控制加載桿以20mm/min的速率進行加載，使得所述凍融組試件和所述未凍融試件的層間位置逐漸錯開，直至所述凍融組試件和所述未凍融試件破壞，記錄加載過程中的最大荷載。

5.根據權利要求1所述的復雜荷載環境下路面層間粘結耐久性能評價方法，其特征在于，根據所述最大荷載確定重復荷載的峰值，分別對所述凍融組試件和所述未凍融組試件進行層間粘結疲勞試驗，得到位移變化曲線，具體包括：

通過帶荷載間歇的控制應力加載模式進行層間粘結疲勞試驗，重復荷載采用半正弦波，設置荷載峰值為最大荷載的0.1～0.8倍，加載頻率為10Hz，每完成一個周期的加載后，設置荷載間歇，再重復進行下一個周期的加載，記錄得到加載過程中位移變化曲線。

6.根據權利要求1所述的復雜荷載環境下路面層間粘結耐久性能評價方法，其特征在于，根據所述位移變化曲線確定所述凍融組試件和所述未凍融組試件的層間疲勞壽命，具體包括：

通過擬合函數擬合所述位移變化曲線，擬合的位移曲線將逐漸偏離所述擬合函數，當偏移量達到10％時，定義此時所述試件發生粘結疲勞破壞，對應的加載次數為所述試件的層間疲勞壽命。

7.一種復雜荷載環境下路面層間粘結耐久性能評價系統，其特征在于，包括：

試件制備模塊，用于對雙層車轍板進行切割制備試件；所述雙層車轍板包括水泥混凝土和瀝青混合料，或者所述雙層車轍板包括兩層瀝青混合料；

分組模塊，用于將所述試件分為凍融組試件和未凍融組試件；所述凍融組試件為進行不同周期的凍融循環處理后的試件，所述未凍融組試件為置于常溫下的試件；

層間粘結耐久性能試驗模塊，用于分別對所述凍融組試件和所述未凍融組試件進行層間粘結耐久性能試驗，得到加載過程中的最大荷載；

層間粘結疲勞試驗模塊，用于根據所述最大荷載確定重復荷載的峰值，分別對所述凍融組試件和所述未凍融組試件進行層間粘結疲勞試驗，得到位移變化曲線；

層間疲勞壽命確定模塊，用于根據所述位移變化曲線確定所述凍融組試件和所述未凍融組試件的層間疲勞壽命；

層間粘結耐久性能評價模塊，用于根據所述凍融組試件的層間疲勞壽命與所述未凍融組試件的層間疲勞壽命的比值評價所述試件的層間粘結耐久性能。