專利名稱：瀝青混合料剪切性能試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種浙青混合料剪切性能試驗(yàn)裝置，屬于道路工程領(lǐng)域，特別是 一種浙青混合料剪切性能試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國的道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到了迅猛發(fā)展，浙青混凝土路 面由于具有諸多優(yōu)點(diǎn)，在道路工程建設(shè)中得到了廣泛的采用，我國已建、在建和擬建的高等 級道路大多數(shù)為浙青混凝土路面。我國大部分地區(qū)在炎熱季節(jié)里，浙青路面的路表溫度可達(dá)到60°C以上，在輪載作 用下，非均布荷載將在混凝土面層產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力。而浙青路面設(shè)計(jì)過程中，并沒有考慮 浙青混合料的抗剪能力，一旦材料承受的剪應(yīng)力大于或接近抗剪強(qiáng)度，路面將會(huì)出現(xiàn)剪切 破壞。因此，研究浙青混合料的抗剪性能，對浙青混合料的設(shè)計(jì)具有重要意義。目前，用于研究浙青混合料抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)方法，主要有三軸試驗(yàn)、恒高度重復(fù)剪 切試驗(yàn)和單軸貫入試驗(yàn)等常規(guī)試驗(yàn)方法。一方面，三軸試驗(yàn)設(shè)備和恒高度重復(fù)剪切試驗(yàn)設(shè) 備造價(jià)昂貴，不便于工程推廣。另一方面，這些試驗(yàn)方法往往不能形成明顯的剪切破壞面， 僅通過理論分析證明試件屬于剪切破壞，而無法從直觀上判斷試件屬于剪切破壞。在實(shí)際工作條件下，路面經(jīng)受車輪荷載的反復(fù)作用，長期處于受力交迭變化狀態(tài)， 面層內(nèi)部在車輪駛過后會(huì)有剪應(yīng)力產(chǎn)生，在夏季高溫條件和重復(fù)車載的作用下，浙青路面 發(fā)生剪切疲勞破壞。因此，有必要設(shè)計(jì)出一種試驗(yàn)裝置，對靜態(tài)和動(dòng)態(tài)荷載作用下浙青混合 料的抗剪性能進(jìn)行研究，并綜合抗剪強(qiáng)度和剪切疲勞壽命來評價(jià)浙青混合料的抗剪性能。

實(shí)用新型內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種簡單易行，便于推廣，且可很 好模擬路面實(shí)際破壞點(diǎn)位的復(fù)雜受力狀態(tài)，并可直觀判斷最終材料是剪切受力破壞，能測 定浙青混合料抗剪強(qiáng)度和剪切疲勞壽命的試驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種浙青混合料剪切性能試驗(yàn)裝置，包括材料試驗(yàn)機(jī)，所述材料試驗(yàn)機(jī)包括機(jī)架、 環(huán)境箱、升降桿、底座、動(dòng)力裝置、圓環(huán)支撐、控制臺(tái)，所述動(dòng)力裝置安裝在機(jī)架底部的底座 內(nèi)，所述圓環(huán)支撐安裝在所述底座上，由動(dòng)力裝置提供動(dòng)力的所述升降桿安裝在所述機(jī)架 的上側(cè)，與所述圓環(huán)支撐的位置相對應(yīng)，所述升降桿的末端連接壓頭，所述圓環(huán)支撐上放置 有定制的圓環(huán)。本實(shí)用新型中，所述壓頭直徑為40 120mm，所述圓環(huán)外徑為150mm，內(nèi)徑為40 140mm。所述圓環(huán)由至少兩個(gè)空心環(huán)套相互套裝而成。所述壓頭下和所述圓環(huán)上放置有橡皮墊。本實(shí)用新型通過壓頭和圓環(huán)的共同作用，將圓柱體浙青混合料試件破壞，形成明 顯的剪切破壞面，分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到浙青混合料的抗剪強(qiáng)度和剪切疲勞壽命，再從抗剪強(qiáng)度和剪切疲勞壽命兩個(gè)方面來評價(jià)浙青混合料的抗剪性能，一方面本實(shí)用新型簡單易行， 只需要在MTS或其它材料試驗(yàn)機(jī)上安裝圓環(huán)和壓頭即可進(jìn)行試驗(yàn)；另一方面，圓環(huán)可以自 由拆卸，從而可以根據(jù)浙青混合料試件直徑和高度的改變來調(diào)整圓環(huán)和壓頭的尺寸組合， 進(jìn)行試驗(yàn)。綜上所述，本實(shí)用新型---一種浙青混合料剪切性能試驗(yàn)裝置具有簡單易行，可 操作性強(qiáng)，便于推廣，能同時(shí)測定浙青混合料抗剪強(qiáng)度和剪切疲勞壽命的優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)束， 形成明顯的錐形剪切破壞面，可直觀判斷試件是剪切受力破壞。，試驗(yàn)?zāi)茌^好的模擬路面典 型破壞點(diǎn)位的復(fù)雜壓剪和拉剪受力狀態(tài)，該試驗(yàn)裝置對研究浙青混合料的抗剪性能及混合 料的材料設(shè)計(jì)與評價(jià)具有重要意義。

圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型裝置圓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型裝置圓環(huán)的剖視圖。附圖1-3中1-升降桿、2-壓頭、3-環(huán)境箱、4-橡皮墊、5-圓環(huán)、6-圓環(huán)支撐、7-底 座，8-動(dòng)力裝置、9-試件、10-空心環(huán)套、11-機(jī)架、12-控制臺(tái)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，來說明浙青混合料剪切性能試驗(yàn)裝置的具體實(shí)施方式
。如圖1至3所示，一種浙青混合料剪切性能試驗(yàn)裝置，包括材料試驗(yàn)機(jī)，所述材料 試驗(yàn)機(jī)包括機(jī)架11、環(huán)境箱3、升降桿1、底座7、動(dòng)力裝置8、控制臺(tái)12，所述動(dòng)力裝置8設(shè) 置在安裝在機(jī)架11底部的底座7內(nèi)，所述圓環(huán)支撐6安裝在所述底座7上，由動(dòng)力裝置8 提供動(dòng)力的所述升降桿1安裝在所述機(jī)架11的上側(cè)與所述圓環(huán)支撐6的位置相對應(yīng)，所述 升降桿1的末端連接有壓頭2，所述圓環(huán)支撐6上放置有定制的圓環(huán)5，所述圓環(huán)5為至少 3個(gè)空心環(huán)套10相互套裝而成。所述壓頭2直徑為40mm，所述圓環(huán)5外徑為150mm，內(nèi)徑為80mm。所述圓環(huán)5由三 個(gè)空心環(huán)套10相互套裝而成。所述壓頭2下和所述圓環(huán)5上放置有橡皮墊4。本實(shí)用新型的工作原理如下采用靜壓法成型12個(gè)平行試件，平行試件為圓柱體浙青混合料試件，試件尺寸 直徑為150mm，高為95mm ；將試件9、壓頭2和圓環(huán)5置于60°C的環(huán)境箱中，保溫時(shí)間在6小 時(shí)以上再進(jìn)行試驗(yàn)，以確保試件內(nèi)外溫度一致。將圓柱體浙青混合料試件置于圓環(huán)上，通過 壓頭對試件加載，加載速率為lmm/min，試驗(yàn)時(shí)間為8分鐘。加載時(shí)，需確保壓頭和試件位置 居中，并在壓頭下和圓環(huán)上墊橡皮墊以消除壓頭外徑和圓環(huán)內(nèi)徑處的應(yīng)力集中；試驗(yàn)時(shí)，數(shù) 據(jù)采集頻率為100HZ。試驗(yàn)結(jié)束，試件出現(xiàn)錐形剪切破壞面。在材料試驗(yàn)機(jī)測得破壞荷載 的0. 1 0. 9倍范圍內(nèi)取荷載值，對平行試件進(jìn)行重復(fù)加載疲勞試驗(yàn)，讀出材料試驗(yàn)機(jī)采集 試驗(yàn)過程中的加載次數(shù)和變形數(shù)據(jù)，確定浙青混合料的剪切疲勞壽命。該裝置具有簡單易 行，可操作性強(qiáng)，便于推廣，能同時(shí)測定浙青混合料抗剪強(qiáng)度和剪切疲勞壽命的優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn) 結(jié)束，形成明顯的錐形剪切破壞面，可直觀判斷試件是剪切受力破壞。試驗(yàn)?zāi)茌^好的模擬路 面典型破壞點(diǎn)位的復(fù)雜壓剪和拉剪受力狀態(tài)。該試驗(yàn)裝置對研究浙青混合料的抗剪性能及浙青混合料的材料設(shè)計(jì)與評價(jià)具有重要意義。
權(quán)利要求瀝青混合料剪切性能試驗(yàn)裝置，包括材料試驗(yàn)機(jī)，所述材料試驗(yàn)機(jī)包括機(jī)架(11)、環(huán)境箱(3)、升降桿(1)、底座(7)、動(dòng)力裝置(8)、圓環(huán)支撐(6)、控制臺(tái)(12)，所述動(dòng)力裝置(8)安裝在機(jī)架(11)底部的底座(7)內(nèi)，所述圓環(huán)支撐(6)安裝在所述底座(7)上，由動(dòng)力裝置(8)提供動(dòng)力的所述升降桿(1)安裝在所述機(jī)架(11)的上側(cè)，與所述圓環(huán)支撐(6)的位置相對應(yīng)，其特征在于所述升降桿(1)的末端連接有壓頭(2)，所述圓環(huán)支撐(6)上放置有定制的圓環(huán)(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浙青混合料剪切性能試驗(yàn)裝置，其特征在于所述壓頭(2) 直徑為40 120_，所述圓環(huán)(5)外徑為150mm，內(nèi)徑為40 140mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浙青混合料剪切性能試驗(yàn)裝置，其特征在于所述圓環(huán)(5) 由至少兩個(gè)空心環(huán)套(10)相互套裝而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浙青混合料剪切性能試驗(yàn)裝置，其特征在于所述壓頭(2) 下和所述圓環(huán)(5)上放置有橡皮墊(4)。
專利摘要一種瀝青混合料剪切性能試驗(yàn)裝置，包括材料試驗(yàn)機(jī)，所述材料試驗(yàn)機(jī)包括機(jī)架、環(huán)境箱、升降桿、底座、動(dòng)力裝置、圓環(huán)支撐、控制臺(tái)，所述動(dòng)力裝置安裝在機(jī)架底部的底座內(nèi)，所述圓環(huán)支撐安裝在所述底座上，由動(dòng)力裝置提供動(dòng)力的所述升降桿安裝在所述機(jī)架的上側(cè)，與所述圓環(huán)支撐的位置相對應(yīng)，所述升降桿的末端連接壓頭，所述圓環(huán)支撐上放置有定制的圓環(huán)。本實(shí)用新型簡單易行，便于推廣，能測定瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度和剪切疲勞壽命，試驗(yàn)結(jié)束，形成錐形剪切破壞面，可直觀判斷最終材料是剪切受力破壞，該試驗(yàn)裝置對研究瀝青混合料的抗剪性能及瀝青混合料的材料設(shè)計(jì)與評價(jià)具有重要意義。
文檔編號G01N3/24GK201607374SQ20102011434
公開日2010年10月13日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者鄭健龍, 錢國平, 黃拓 申請人:長沙理工大學(xué)