專利名稱：瀝青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工程檢測試驗設備技術領域，特別是涉及ー種浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀。
背景技術：
世界上絕大多數(shù)國家的高等級公 路采用浙青路面結構形式，而浙青路面的開裂是浙青路面最主要的早期病害之一，也是世界上尚未完全解決的ー種道路病害。裂縫的產生不但破壞了浙青路面的整體性、連續(xù)性及美觀，還為凍融及水損害創(chuàng)造了條件，最終形成路面整體的結構性破壞，造成極大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。然而，經(jīng)過合理設計及嚴格施工的浙青路面有可能避免由裂縫引起的結構性破壞，原因在于浙青混凝土是ー種粘彈塑性材料，在一定的條件下具有裂縫自愈合能力，這也正是有些浙青路面實體工程能歷經(jīng)多年仍具有良好服役能力的原因。浙青混凝土的裂縫自愈合現(xiàn)象是ー個較為復雜的過程，受多種因素的制約，除自身內部組成結構之外，荷載水平和溫濕度條件是最為關鍵的環(huán)境因素。到目前為止，盡管國內外研究人員已對浙青路面疲勞裂縫的自愈合行為進行了較多研究，但尚未開發(fā)出ー種能研究浙青混凝土在荷載和環(huán)境単獨或耦合作用下裂縫自愈行為的專用儀器。因此，為完善浙青混凝土損傷斷裂理論，提高浙青路面的裂縫控制技木，延長浙青路面的服役壽命，有必要開發(fā)ー套對浙青混凝土在不同荷載及環(huán)境條件作用下的裂縫自愈合性能進行研究的試驗儀器。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題就是克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種設計合理、結構簡單、自動化程度高、能模擬多種エ況條件來研究浙青混凝土裂縫自愈合行為的試驗儀器。為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為
一種浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀，包括主機架、試驗控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、環(huán)境模擬箱、剛性水槽、試件、試件限位夾具、車輪荷載模擬裝置、試件愈合力施加裝置和加載架水平往復移動機構，以及溫度環(huán)境控制裝置和模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)，主機架上安裝有環(huán)境模擬箱，所述環(huán)境模擬箱至少由內、外剛性層和中間的保溫層組成，環(huán)境模擬箱內中部底壁上安裝有剛性水槽，剛性水槽內安裝有試件和試件限位夾具，試件ー側垂直上方設置有車輪荷載模擬裝置，車輪荷載模擬裝置所含試驗輪與對應的試件之間為滾動配合連接。試件水平向另ー側設置有試件愈合力施加和測試裝置，車輪荷載模擬裝置所含加載架上設置有加載架水平往復移動機構，剛性水槽下方設置模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)，水平往復移動機構所含電動機、模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)的水泵和溫度環(huán)境控制裝置所含溫度傳感器均通過電纜和主機架一側的試驗控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，環(huán)境模擬箱內ー側壁上安裝有溫度環(huán)境模擬和控制裝置，所述溫度環(huán)境模擬和控制裝置所含制冷機組安裝在主機架內側，其所含冷凝器安裝在環(huán)境模擬箱外壁上，制冷機組、冷凝器和溫度環(huán)境控制裝置所含的安裝在環(huán)境模擬箱內側壁的蒸發(fā)器兩兩之間通過管道連通，水平往復移動機構所含電動機安裝在環(huán)境模擬箱的底部，其與穿過環(huán)境模擬箱底部的水平往復移動機構所含的聯(lián)軸連接，所述模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)所含循環(huán)水泵安裝在環(huán)境模擬箱底部，循環(huán)水泵安裝在模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)所含的循環(huán)管路上。所述車輪荷載模擬裝置包括加載架，加載架的中部分別安裝有杠桿和施壓滑桿，杠桿中部與加載架通過轉軸鉸接，杠桿的一側螺紋連接安裝有配重砣，配重砣外側的杠桿上安裝有緊固螺母，杠桿的另ー側末端固定有拉繩，拉繩的另一端纏繞在與加載架轉動連接的搖輪上，搖輪上安裝有搖把，搖輪和加載架之間設有鎖緊銷，施壓滑桿上部與杠桿的中部通過轉軸鉸接，施壓滑桿的中部穿過加載架上的滑孔，施壓滑桿的下部安裝有與試件滾動配合的試驗輪，所述上滑軌和下滑軌的軌道方向與剛性水槽的長度方向一致。
所述試驗輪與試件的數(shù)量相同，且至少有ー個。所述試驗控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括控制器和與控制器通過電纜連接的計算機，所述控制器集成了溫控儀、A/D轉換與信號放大模塊，通過電纜與電動機、加熱管、制冷機組、風扇、溫度傳感器、水泵和荷載傳感器連接，并且采用usb接ロ與計算機連接。所述溫度環(huán)境控制裝置包括環(huán)境模擬箱內側壁安裝的加熱管，加熱管上方的蒸發(fā)器，安裝在環(huán)境模擬箱外壁上的冷凝器，固定安裝在主機架內側的制冷機組，加熱管ー側的風扇，安裝在剛性水槽內壁的溫度傳感器，以及集成在控制器上的溫控儀。所述試件限位夾具包括分別固定安裝在剛性水槽內的夾具底板、夾具前擋板、夾具后擋板和夾具左頂板。所述試件愈合力施加裝置包括安裝在剛性水槽ー側、環(huán)境模擬箱側壁上的反力架，所述試件另ー側設置的面向試件有伸出端的“門”字形傳カ塊，傳カ塊的外側通過緊固件安裝有荷載傳感器，荷載傳感器外端設置有安裝在反力架上的旋緊螺釘，旋緊螺釘與荷載傳感器接觸端為半球面，二者為點接觸或球面接觸。所述加載架水平往復移動機構包括加載架上部安裝的兩個滑輪，加載架下部安裝有一個滑輪，上部滑輪和下部滑輪分別與固定在環(huán)境模擬箱內側壁上的上滑軌和下滑軌滾動配合連接，加載架的下部通過軸承與水平面內的曲柄連桿連接，曲柄連桿末端通過聯(lián)軸與固定安裝在環(huán)境模擬箱底部的電動機連接，所述曲柄連桿的運動行程等于試件的長度。所述上滑軌和上部滑輪、下滑軌和下部滑輪的接觸面分別設有與上部滑輪、下部滑輪寬度匹配的凹形通槽。所述剛性水槽采用不銹鋼制成，所述模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)包括剛性水槽的右端底部和左側壁分別設置有出水口和進水ロ，出水口和進水口通過循環(huán)管路與循環(huán)水泵連接，連接出水ロ的出水管與三通連接，三通與放水閥和循環(huán)水泵連接，所述環(huán)境模擬箱內層和保溫層之間、外層和保溫層之間相接觸或設置有間隙。本發(fā)明技術方案的有益效果是
I、在結構上，本發(fā)明浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀包括主機架、試驗控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、環(huán)境模擬箱、剛性水槽、試件、試件限位夾具、車輪荷載模擬裝置、試件愈合力施加裝置和加載架水平往復移動機構，以及溫度環(huán)境控制裝置，濕度環(huán)境控制裝置。水平往復移動機構所含電動機、水循環(huán)系統(tǒng)所含水泵、試件愈合力施加裝置所含荷載傳感器和溫度環(huán)境控制裝置所含溫度傳感器均通過電纜與試驗控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，結構簡單，設計合理，自動化程度高，控制精度高，能夠完全模擬研究多種エ況條件下浙青混凝土的裂縫自愈合行為，也就是說，本發(fā)明不但能對經(jīng)過拉伸(直接拉伸或彎拉)后帶損傷的小梁試件進行單個環(huán)境因素作用下的裂縫自愈合性能模擬，也能對荷載、溫度和濕度耦合作用下的小梁試件進行裂縫自愈合模擬，還可根據(jù)研究需要，依據(jù)浙青的時溫等效關系進行更高溫度下的加速自愈合模擬。2、在結構上，本發(fā)明所述上滑軌、下滑軌和剛性水槽相互平行，且保證在垂直平面內剛性聯(lián)接，平行度保證了加載架能沿著上下滑軌做水平方向的往復運動，剛性聯(lián)接保證了試驗輪能對試件施加足夠的荷載；上滑軌和下滑軌與滑輪的接觸面均為凹槽型設計，這樣保證了加載架不會脫出滑軌，運動可靠；加載架上部安裝的兩個滑輪，加載架下部安裝有一個滑輪，三個滑輪的設計保證了加載架在垂直平面內的穩(wěn)定性和水平方向移動的靈活性；配重砣與杠桿通過螺紋聯(lián)接，配重砣沿杠桿的旋轉移動可精確調整試驗輪對試件的壓力；搖輪和加載架之間設有鎖緊銷，將鎖緊銷插入搖輪與加 載架上的鎖緊孔內，防止試驗輪落下，工作安全可靠，搖輪上安裝有搖把，操作方便。3、在結構上，本發(fā)明所述剛性水槽為不銹鋼材質制成，具有足夠的強度，這樣可將試件和試件夾具固定在其中，并可承受對試件所施加的初始愈合力；剛性水槽還可盛水，用于模擬濕度環(huán)境條件，剛性水槽的右端底部和左側壁分別設置有出水口和進水口，出水ロ和進水口通過循環(huán)管路與循環(huán)水泵連接，連接出水ロ的出水管與三通連接，三通再連接放水閥和循環(huán)水泵，放水閥便于在試驗結束時將水及時排出；所述環(huán)境模擬箱內層和保溫層之間、外層和保溫層之間設置有間隙，由于間隙內空氣的進一步隔離作用，環(huán)境模擬箱的保溫性能更好，受外界環(huán)境的影響更??；傳力塊設計成ー個“門”字形的曲拱結構，既能保證カ和位移的有效傳遞，也避免了水對荷載傳感器的不利影響；控制器集成了溫控儀、A/D轉換與信號放大模塊，通過電纜與電動機、加熱管、制冷機組、風扇、溫度傳感器、水泵和荷載傳感器的連接，采用usb接ロ與計算機聯(lián)接,控制精準，自動化程度高。4、綜上,本發(fā)明的浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀設計合理,結構簡單，自動化程度高，控制精準，能模擬研究多種エ況條件下浙青混凝土的裂縫自愈合行為，而且，操作方便，安全可靠，非常適于推廣實施。附圖
及說明
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進ー步詳細的說明，其中
圖I為本發(fā)明浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀的結構示意 圖2為圖I所示浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀的A-A剖視結構示意 圖3為本發(fā)明浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀的電連接示意 圖4為本發(fā)明浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀的控制和數(shù)據(jù)采集工作原理示意圖；圖中序號1、杠桿，2、配重砣緊固螺母，3、配重砣，4、下滑軌，5、施壓滑桿，6、上滑軌，7、加載架，8、滑輪，9、拉繩，10、鎖緊銷，，11、搖輪，12、搖把，13、曲柄連桿，14、聯(lián)軸，15、試驗輪，16、電動機，17、循環(huán)水泵，18、出水ロ，19、放水閥，20、進水ロ，21、夾具左頂板，22、夾具底板，23、夾具后擋板，24、夾具前擋板，25、試件，26、傳カ塊，27、剛性水槽，28、反力架，29、旋緊螺釘，30、荷載傳感器，31、制冷機組，32、蒸發(fā)器，33、冷凝器，34、風扇，35、加熱管，36、溫度傳感器，37、環(huán)境模擬箱，38、主機架，39、控制器，40、溫控儀，41、計算機。
具體實施方式
實施例一
參見圖I至圖4。圖中，本發(fā)明浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀，包括主機架38、試驗控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、環(huán)境模擬箱37、剛性水槽27、試件25、試件限位夾具、車輪荷載模擬裝置、試件愈合力施加裝置和加載架水平往復移動機構，以及溫度環(huán)境控制裝置和模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)，主機架38為整個儀器的支撐結構，主機架38上安裝環(huán)境模擬箱37，所述環(huán)境模擬箱37由內、外剛性層和中間的保溫層組成，所述環(huán)境模擬箱37內層和保溫層之間、外層和保溫層之間相接觸，環(huán)境模擬箱37內中部底壁上安裝有剛性水槽27，剛性水槽27內安裝有試件25和試件限位夾具，試件25 —側垂直上方設置有車輪荷載模擬裝置，車輪荷載模擬裝置所含試驗輪15與對應的試件25之間為滾動配合連接，試件25水平向另ー側設置有試件愈合力施加裝置，車輪荷載模擬裝置所含加載架7上設置有加載架水平往復移動機構，環(huán)境模擬箱37內一側壁上安裝有溫度環(huán)境模擬和控制裝置，剛性水槽27下方設置模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)，水平往復移動機構所含電動機16、水循環(huán)系統(tǒng)所含循環(huán)水泵17、試件愈合力施加裝置所含荷載傳感器30和溫度環(huán)境模擬和控制裝置所含溫度傳感器36均通過電纜和主機架一側的試驗控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，所述溫度環(huán)境模 擬和控制裝置所含制冷機組31安裝在主機架38內側，其所含冷凝器33安裝在環(huán)境模擬箱37外壁上，制冷機組31、冷凝器33和溫度環(huán)境控制裝置所含的安裝在環(huán)境模擬箱37內側壁的蒸發(fā)器32兩兩之間通過管道連通，水平往復移動機構所含電動機16安裝在環(huán)境模擬箱37的底部，其與穿過環(huán)境模擬箱37底部的水平往復移動機構所含的聯(lián)軸14連接，所述模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)所含循環(huán)水泵17安裝在環(huán)境模擬箱37底部，循環(huán)水泵17安裝在模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)所含的循環(huán)管路上。杠桿I、配重砣緊固螺母2、配重砣3、下滑軌4、施壓滑桿5、上滑軌6、加載架7、滑輪8、拉繩9、鎖緊銷10、搖輪11、搖把12、曲柄連桿13、聯(lián)軸14、試驗輪15等組成了本發(fā)明的車輪荷載模擬裝置。上滑軌6、下滑軌4和剛性水槽27相互平行，且保證在垂直平面內剛性聯(lián)接。平行度保證了加載架7能沿著上下滑軌做水平方向的往復運動，剛性聯(lián)接保證了試驗輪能對試件施加足夠的荷載；上滑軌6和下滑軌4與滑輪8的接觸面均為凹槽型設計，這樣保證了加載架7不會脫出滑軌。加載架上端向外伸出ー個呈“T”型的水平支桿，其水平端桿與上滑軌6平行對應，正對上滑軌6的一面設置兩個滑輪8，加載架7下部伸出ー個支桿，端部與下滑軌4相對應，與下滑軌對應面設置ー個滑輪8，三個滑輪8的設計保證了加載架7在垂直平面內的穩(wěn)定性。加載架7沿上下滑軌的水平方向運動行程正好等于試件的長度，也即曲柄連桿13的運動行程。加載架7通過軸承及轉軸與曲柄連桿13聯(lián)接，曲柄連桿13通過聯(lián)軸14與電動機16聯(lián)接，電動機16設置在環(huán)境模擬箱37外的主機架38上,試驗輪15通過施壓滑桿5和杠桿I與加載架7聯(lián)接，施壓滑桿5可在加載架7的滑孔內上下移動，從而帶動試驗輪15對試件25進行加載或卸載，施壓滑桿5與杠桿I也通過軸聯(lián)接，但設置在杠桿I上的軸孔為橢圓形，這樣確保杠桿I對施壓滑桿5進行施壓時傳力的準確性，杠桿I通過軸與加載架7聯(lián)接，杠桿I在靠近施壓滑桿5的一端設置配重砣3，配重砣3與杠桿I通過螺紋聯(lián)接，配重砣3沿杠桿I的旋轉移動可精確調整試驗輪15對試件25的壓カ，配重砣緊固螺母2用于固定配重砣3，杠桿I的另一端聯(lián)接拉繩9，拉繩9可繞在搖輪11的轉動軸上，當需要給試件加、卸載時，搖動搖把12帶動搖輪11將拉繩9纏繞或脫開轉軸，杠桿I另一端帶動試驗輪15接觸或脫離試件，然后將鎖緊銷10插入搖輪11與加載架7上的鎖緊孔內，防止試驗輪上下運動。剛性水槽27固定在環(huán)境模擬箱下部中央，是模擬試件遭受溫度和濕度環(huán)境條件的裝置，其材質為不銹鋼。剛性水槽27具有足夠的強度，這樣可將試件和試件夾具固定在其中，并可承受對試件所施加的初始愈合力。剛性水槽27的右端底部設置有出水ロ 18，左側壁設置有進水口 20，出水口和進水口通過循環(huán)管路與循環(huán)水泵17連接。連接出水ロ的出水管與三通連接，三通與放水閥19和循環(huán)水泵17連接。放水閥19便于在試驗結束時將水及時排出。循環(huán)水泵17通過電纜連接到與計算機41相連接的控制器39上，通過計算機設定的程序進行運行，保持水溫的恒定。 夾具底板22、夾具后擋板23、夾具前擋板24通過螺栓固定在剛性水槽27內，作為試件的側向限位裝置，夾具左頂板21和傳カ塊26用于限制待修復試件的水平移動，從而獲得裂縫修復力。反力架28設置在剛性水槽27的右端中部，與剛性水槽27剛性連接成一體，反力架28的右端支座上安裝ー旋緊螺釘29，旋緊螺釘29與荷載傳感器30對應，荷載傳感器30通過螺栓與傳カ塊26聯(lián)接在一起，傳カ塊26的另一端直接頂在試件的右端，這就組成了試件的愈合力施加裝置，用于對已損傷試件提供初始愈合力。荷載傳感器30通過電纜連接到與計算機41相連接的控制器39上，用于記錄試驗過程中試驗輪15提供的荷載對愈合力的影響。傳カ塊26設計成一個曲拱形的結構，有足夠的剛度，避免彎矩的產生，既能保證カ和位移的有效傳遞，也避免了水對荷載傳感器30的不利影響。蒸發(fā)器32設置在環(huán)境模擬箱37的內壁ー側，制冷機組31安裝在主機架38上，冷凝器33安裝在環(huán)境模擬箱37外壁，蒸發(fā)器32、制冷機組31和冷凝器33通過導管順序連接，組成制冷機構。制冷機組31通過電纜與集成在控制器39內的溫控儀40聯(lián)接。加熱管35也設置在環(huán)境模擬箱37的內壁ー側，靠近底部，旁側設置風扇34，加熱管35通過電纜與集成在控制器39內的溫控儀40聯(lián)接。溫度傳感器36安裝在剛性水槽的左壁上，用于測定試件周圍的環(huán)境溫度。溫度傳感器36也通過電纜與集成在控制器39內的溫控儀40聯(lián)接?？刂破?9通過電纜與計算機41聯(lián)接，這就構成了本發(fā)明的溫度環(huán)境控制系統(tǒng)，其有效溫度控制范圍為-40 70°C，控制精度±0. 5°C。控制器39集成了溫控儀、A/D轉換與信號放大模塊，采用usb接ロ與計算機41聯(lián)接。同時，控制器39通過電纜分別與電動機16、加熱管35、制冷機組31、風扇34、溫度傳感器36、水泵17和荷載傳感器30相聯(lián)接，組成了整個儀器的試驗控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?？刂撇⒂涗浽囼炤?5的往返次數(shù)，控制并記錄溫濕度歷程以及記錄愈合力歷程。本實例中礦料級配采用JTG F40— 2004規(guī)范規(guī)定的密級配浙青混凝土級配范圍中值，粒徑在I. 18mm以上的為多孔玄武巖，I. 18mm以下的為石灰?guī)r，填料為磨細石灰石粉。所用浙青為重交AH-70。本實例中自愈能力采用小梁試件的彎曲試驗進行評價，對彎曲斷裂后的試件在模擬一定的エ況下對裂縫進行修復，試驗方法和步驟如下在設定溫度下按照JTJ 052-2000規(guī)程規(guī)定的方法進行小梁彎曲試驗，得到破壞后的帶縫試件，隨后將帶縫試件按成型碾壓和加載時相一致的方向裝入殷鋼制成的車轍試模中，再放入環(huán)境模擬試驗系統(tǒng)，模擬溫度、荷載等條件単獨或耦合作用對試件裂縫自愈的影響，達設定的條件后再對試件進行彎曲試驗。自愈能力以自愈指數(shù)表示，計算公式如下
權利要求
1.一種浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀，其特征是包括主機架、試驗控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、環(huán)境模擬箱、剛性水槽、試件、試件限位夾具、車輪荷載模擬裝置、試件愈合力施加裝置和加載架水平往復移動機構，以及溫度環(huán)境控制裝置和模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)，主機架上安裝環(huán)境模擬箱，所述環(huán)境模擬箱至少由內、外剛性層和中間的保溫層組成，環(huán)境模擬箱內中部底壁上安裝有剛性水槽，剛性水槽內安裝有試件和試件限位夾具，試件一側垂直上方設置有車輪荷載模擬裝置，車輪荷載模擬裝置所含試驗輪與對應的試件之間為滾動配合連接，試件水平向另一側設置有試件愈合力施加裝置，車輪荷載模擬裝置所含加載架上設置有加載架水平往復移動機構，環(huán)境模擬箱內一側壁上安裝有溫度環(huán)境模擬和控制裝置，剛性水槽下方設置模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)，水平往復移動機構所含電動機、模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)所含循環(huán)水泵、試件愈合力施加裝置所含荷載傳感器和溫度環(huán)境模擬和控制裝置所含溫度傳感器均通過電纜和主機架一側的試驗控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，所述溫度環(huán)境模擬和控制裝置所含制冷機組安裝在主機架內側，其所含冷凝器安裝在環(huán)境模擬箱外壁上，制冷機組、冷凝器和溫度環(huán)境控制裝置所含的安裝在環(huán)境模擬箱內側壁的蒸發(fā)器兩兩之間通過管道連通，水平往復移動機構所含電動機安裝在環(huán)境模擬箱的底部，其與穿過環(huán)境模擬箱底部的水平往復移動機構所含的聯(lián)軸連接，所述模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)所含循環(huán)水泵安裝在環(huán)境模擬箱底部，循環(huán)水泵安裝在模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)所含的循環(huán)管路上。
2.根據(jù)權利要求I所述的浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀，其特征是所述車輪荷載模擬裝置包括加載架，加載架的中部分別安裝有杠桿和施壓滑桿，杠桿中部與加載架通過轉軸鉸接，杠桿的一側螺紋連接安裝有配重砣，配重砣外側的杠桿上安裝有緊固螺母，杠桿的另一側末端固定有拉繩，拉繩的另一端纏繞在與加載架轉動連接的搖輪上，搖輪上安裝有搖把，搖輪和加載架之間設有鎖緊銷，施壓滑桿上部與杠桿的中部通過轉軸鉸接，施壓滑桿的中部穿過加載架上的滑孔，施壓滑桿的下部安裝有與試件滾動配合的試驗輪，所述上滑軌和下滑軌的軌道方向與剛性水槽的長度方向一致。
3.根據(jù)權利要求2所述的浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀，其特征是所述試驗輪與試件的數(shù)量相同，且至少有一個。
4.根據(jù)權利要求I所述的浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀，其特征是所述試驗控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括控制器和與控制器通過電纜連接的計算機，所述控制器集成了溫控儀、A/D轉換與信號放大模塊,通過電纜與電動機、加熱管、制冷機組、風扇、溫度傳感器、水泵和荷載傳感器連接，并且采用usb接口與計算機連接。
5.根據(jù)權利要求I所述的浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀，其特征是所述溫度環(huán)境控制裝置包括環(huán)境模擬箱內側壁安裝的加熱管，加熱管上方的蒸發(fā)器，安裝在環(huán)境模擬箱外壁上的冷凝器，固定安裝在主機架內側的制冷機組，加熱管一側的風扇，安裝在剛性水槽內壁的溫度傳感器，以及集成在與計算機連接的控制器上的溫控儀。
6.根據(jù)權利要求I所述的浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀，其特征是所述試件限位夾具包括分別固定安裝在剛性水槽內壁上的夾具底板、夾具前擋板、夾具后擋板和夾具左頂板。
7.根據(jù)權利要求I所述的浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀，其特征是所述試件愈合力施加裝置包括安裝在剛性水槽一側、環(huán)境模擬箱底壁上的反力架，所述試件另一側設置的面向試件有伸出端的“門”字形傳力塊，傳力塊的外側通過緊固件安裝有荷載傳感器，荷載傳感器外端設置有安裝在反力架上的旋緊螺釘，旋緊螺釘與荷載傳感器接觸端為半球面，二者為點接觸或球面接觸。
8.根據(jù)權利要求I所述的浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀，其特征是所述加載架水平往復移動機構包括加載架上部安裝的兩個滑輪，加載架下部安裝有一個滑輪，上部滑輪和下部滑輪分別與固定在環(huán)境模擬箱內側壁上的上滑軌和下滑軌滾動配合連接，加載架的下部通過軸承及轉軸與水平面內的曲柄連桿連接，曲柄連桿末端通過聯(lián)軸與固定安裝在環(huán)境模擬箱底部的電動機連接，所述曲柄連桿的運動行程等于試件的長度。
9.根據(jù)權利要求8所述的浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀，其特征是所述上滑軌和上部滑輪、下滑軌和下部滑輪的接觸面分別設有與上部滑輪、下部滑輪寬度匹配的凹形通槽。
10.根據(jù)權利要求I所述的浙青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀，其特征是所述剛性水槽采用不銹鋼制成，所述模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)包括剛性水槽的右端底部和左側壁分別設置有出水口和進水口，出水口和進水口通過循環(huán)管路與循環(huán)水泵連接，連接出水口的出水管與三通連接，三通與放水閥和循環(huán)水泵連接，所述環(huán)境模擬箱內層和保溫層之間、夕卜層和保溫層之間相接觸或設置有間隙。
全文摘要
一種瀝青混凝土裂縫自愈合模擬試驗儀，包括主機架、試驗控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、環(huán)境模擬箱、剛性水槽、試件、試件限位夾具、車輪荷載模擬裝置、試件愈合力施加裝置和加載架水平往復移動機構、溫度環(huán)境控制裝置和模擬濕度環(huán)境水循環(huán)系統(tǒng)，主機架上安裝有環(huán)境模擬箱，環(huán)境模擬箱至少由內、外剛性層和中間的保溫層組成，環(huán)境模擬箱內中部底壁上安裝有剛性水槽，剛性水槽內安裝有試件和試件限位夾具，試件一側垂直上方設置有車輪荷載模擬裝置，車輪荷載模擬裝置所含試驗輪與對應的試件之間為滾動配合連接，試件水平向另一側設置有試件愈合力施加和測試裝置，車輪荷載模擬裝置所含加載架上設置有加載架水平往復移動機構，剛性水槽下方設置模擬濕度環(huán)境的水循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明自動化程度高，控制精準，能模擬研究多種工況條件下瀝青混凝土的裂縫自愈合行為，操作方便，安全可靠。
文檔編號G01N33/38GK102788873SQ201210316200
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權日2012年8月31日
發(fā)明者湯寄予, 趙軍, 高丹盈, 齊新華 申請人:華北水利水電學院, 鄭州大學