專利名稱：基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于道路工程材料拉伸剪切強(qiáng)度與拉伸剪切疲勞測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，大噸位車輛對(duì)道路工程的使用帶來了很大的破壞，其中一個(gè)很重要的破壞現(xiàn)象是 車轍。車轍是由路面剪切破壞造成的，近期研究成果表明，剪應(yīng)力的組成方式，有可能是造成路面結(jié)構(gòu)疲勞破壞的主要因素，相同剪應(yīng)力條件下，直接拉剪的疲勞壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于壓剪疲勞壽命。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步以及人們對(duì)于車輛荷載需求的日益增大，大噸位車輛對(duì)道路工程的破壞日益嚴(yán)重。因而，目前急需一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、使用操作簡便且測試效果好、能對(duì)路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞進(jìn)行準(zhǔn)確測試的方法和裝置，以對(duì)路面剪切破壞造成車轍等路面破損問題產(chǎn)生的具體原因和產(chǎn)生過程進(jìn)行準(zhǔn)確分析和評(píng)價(jià)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、加工制作及拆裝方便、使用操作方便且使用效果好、測試結(jié)果準(zhǔn)確，能簡便實(shí)現(xiàn)水平拉力與豎向推力同步加載，且加載力大小調(diào)整方便。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征在于包括對(duì)被測試件進(jìn)行夾持的測試模具、對(duì)被測試件持續(xù)施加水平拉力的水平拉力加載機(jī)構(gòu)、水平拉力加載過程中同步對(duì)被測試件施加豎向推力的豎向推力加載機(jī)構(gòu)和豎向推力加載過程中對(duì)被測試件所發(fā)生位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的位移檢測單元；所述測試模具包括兩個(gè)分別緊固套裝于被測試件左右兩側(cè)外部的試件夾持模具，且所述水平拉力與豎向推力加載之前，所述被測試件水平夾裝于模具一和模具二之間；兩個(gè)所述試件夾持模具分別為僅能在水平方向上進(jìn)行左右移動(dòng)的模具一和僅能在豎直方向上進(jìn)行上下移動(dòng)的模具二，所述模具一外側(cè)安裝有在豎直方向上對(duì)模具一進(jìn)行限位的豎向限位裝置，且模具二上外側(cè)安裝有在水平方向上對(duì)模具二進(jìn)行限位的水平向限位裝置，所述模具二通過彈簧豎直懸掛于不動(dòng)物件上；所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)布設(shè)于模具一外側(cè)，且其為通過模具一對(duì)被測試件持續(xù)施加水平拉力的加載機(jī)構(gòu)；所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)位于模具二下方，且其為通過模具二由下至上對(duì)被測試件施加一次豎向推力或多次重復(fù)施加豎向推力的加載機(jī)構(gòu)；所述被測試件為長條形試件，所述模具一和模具二的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，且二者均為內(nèi)部開有試件夾持腔的立方體模具，所述試件夾持腔的結(jié)構(gòu)和尺寸均與被測試件端部的結(jié)構(gòu)和尺寸相同，所述試件夾持腔為方形腔。上述基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征是所述長條形試件的橫截面為正方形。上述基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征是所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)包括在自身重力作用下對(duì)被測試件施加水平拉力的配重物、對(duì)所述配重物進(jìn)行提吊的提吊繩索和布設(shè)于模具一外側(cè)的轉(zhuǎn)向滑輪，所述提吊繩索的一端固定在模具一的外側(cè)壁上，且提吊繩索的另一端繞過轉(zhuǎn)向滑輪后固定在所述配重物上，所述模具一與轉(zhuǎn)向滑輪之間的提吊繩索呈水平向布設(shè)，且轉(zhuǎn)向滑輪與所述配重物之間的提吊繩索呈豎直向布設(shè)。上述基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征是所述位移檢測單元包括對(duì)被測試件在豎直方向上的位移進(jìn)行 實(shí)時(shí)檢測的豎向位移傳感器，所述豎向位移傳感器布設(shè)在模具二上。上述基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征是還包括用于輸入試件豎向位移上限值的參數(shù)輸入單元一、對(duì)豎向位移傳感器所檢測位移信息進(jìn)行分析處理的數(shù)據(jù)處理器和多次重復(fù)施加豎向推力過程中對(duì)所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)施加在被測試件上的豎向推力加載次數(shù)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)的計(jì)數(shù)器，所述參數(shù)輸入單元一、計(jì)數(shù)器和豎向位移傳感器均與數(shù)據(jù)處理器相接。上述基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征是還包括用于輸入所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)所施加水平拉力值F7iw和所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)所施加豎向推力值的參數(shù)輸入單元二，所述參數(shù)輸入單元二與數(shù)據(jù)處理器相接；所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)為電動(dòng)振動(dòng)錘或電動(dòng)活塞；所述電動(dòng)振動(dòng)錘和電動(dòng)活塞均由所述數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行控制，且二者均與數(shù)據(jù)處理器相接。上述基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征是所述豎向限位裝置包括兩道呈平行布設(shè)的水平滑槽，所述模具一卡裝在兩道所述水平滑槽之間，且模具一能沿兩道所述水平滑槽進(jìn)行水平移動(dòng)；所述水平向限位裝置包括兩道呈平行布設(shè)的豎向滑道，所述模具二卡裝在兩道所述豎向滑道之間，且模具二能沿兩道所述豎向滑道進(jìn)行上下移動(dòng)。上述基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征是所述配重物包括綁扎固定在提吊繩索上的砝碼盤和放置于砝碼盤內(nèi)的砝碼。上述基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征是所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)為振動(dòng)錘或活塞；所述位移檢測單元還包括對(duì)被測試件在水平方向上的位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的水平位移傳感器，所述水平位移傳感器布設(shè)在模具一上或布設(shè)在模具一與模具二之間的空隙處。上述基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征是所述被測試件通過粘貼膠緊固固定在所述試件夾持腔內(nèi)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且加工制作及拆裝方便。2、使用操作簡便，能簡便實(shí)現(xiàn)對(duì)被測試件同步施加拉力和剪力，實(shí)際測試之前，只需將被測試路面材料制作為被測試件并采用本實(shí)用新型進(jìn)行測試即可。3、加載方式靈活，具有兩種加載方法，其中一種方式是在水平拉力加載的同時(shí)，由下至上對(duì)被測試件施加一次豎向推力，以對(duì)被測試件的拉剪強(qiáng)度進(jìn)行快速、準(zhǔn)確測試；另一種方式是在水平拉力加載的同時(shí)，由下至上對(duì)被測試件施加多次豎向推力直至被測試件剪切破壞，以對(duì)被測試件的拉剪疲勞壽命進(jìn)行快速、準(zhǔn)確測試。4、被測試件采用長條形試件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，試件加工及制作方便，水平拉力與豎向推力加載方便。5、所采用的模具一和模具二結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且使用效果好，二者內(nèi)部分別設(shè)置有與被測試件兩端結(jié)構(gòu)一致的方形試件夾持腔，實(shí)際使用時(shí)，能簡便、牢固地度被測試件進(jìn)行可靠夾持。6、所采用的豎直向限位裝置和水平向限位裝置結(jié)構(gòu)簡單、設(shè) 計(jì)合理且加工制作及拆裝方便，投入成本低，同時(shí)由于模具一和模具二均為立方體模具，因而豎直向限位裝置和水平向限位裝置的限位實(shí)現(xiàn)起來非常方便，并且二者限位精度較高。7、使用效果好且測試結(jié)果準(zhǔn)確，水平拉力加載機(jī)構(gòu)與豎向推力加載機(jī)構(gòu)均不直接對(duì)被測試件進(jìn)行加載，實(shí)際測試時(shí)，水平拉力加載機(jī)構(gòu)通過模具一對(duì)被測試件進(jìn)行水平拉力加載，而豎向推力加載機(jī)構(gòu)通過模具二對(duì)被測試件進(jìn)行豎向推力加載，同時(shí)加載過程中通過位移傳感器對(duì)被測試件所發(fā)生位移進(jìn)行準(zhǔn)確測試。實(shí)際測試時(shí)，通過豎直向位移受約束的模具一和水平向位移受約束的模具二簡便實(shí)現(xiàn)了拉力和剪力同步加載，能有效對(duì)被測試件的拉剪強(qiáng)度與拉剪疲勞壽命進(jìn)行快速、準(zhǔn)確測試，彌補(bǔ)了目前道路工程中沒有測試路面材料拉剪強(qiáng)度與拉剪疲勞壽命的相關(guān)方法和測試儀器的不足，相應(yīng)有效解決了當(dāng)前路面材料拉剪疲勞壽命無法確定的問題。8、加載方式簡單方便且易于實(shí)現(xiàn)，通過簡單的砝碼和活塞就能實(shí)現(xiàn)恒定加載或者循環(huán)加載，并且可以通過砝碼的重量變換任意改變所加載水平拉力的大??；所采用的電動(dòng)活塞不直接與模具二連接，兩者本為分離狀態(tài)，只有當(dāng)需要對(duì)被測試件加載時(shí)，活塞才由下至上對(duì)模具二進(jìn)行加載，且測試效果準(zhǔn)確，由位移傳感器可以精確的測定試件的位移變形。9、適用面廣，適用于大部分浙青路面材料的拉剪強(qiáng)度與拉剪疲勞壽命測試，同時(shí)也可用于測試其他材料的拉剪強(qiáng)度與拉剪疲勞壽命，如巖體、土體等地質(zhì)工程等方面的材料。10、實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定，測試結(jié)果可以初步確定材料的拉剪強(qiáng)度與拉剪疲勞壽命。11、實(shí)用價(jià)值高，測試結(jié)果能初步測定試件的拉剪疲勞壽命，能有效解決路面工程多年來所遇的破壞問題，如車轍等。綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、加工制作及拆裝方便、使用操作方便且使用效果好、測試結(jié)果準(zhǔn)確，能簡便實(shí)現(xiàn)水平拉力與豎向推力同步加載，且加載力大小調(diào)整方便。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖I為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)參考圖。圖2為本實(shí)用新型的電路原理框圖。圖3為本實(shí)用新型所采用水平向限位裝置的使用狀態(tài)參考圖。附圖標(biāo)記說明I-被測試件；2-模具一 ；3-模具二 ；4 一彈簧；5—豎向位移傳感器； 6—水平位移傳感器；[0035]7—滾珠；8—計(jì)數(shù)器；9一數(shù)據(jù)處理器；10-1—提吊繩索；10-2—破碼盤；10-3—轉(zhuǎn)向滑輪；10-4一破碼；11—電動(dòng)活塞；13—觸摸式顯不屏；14 一支撐固定框架；15—水平滑槽；16—豎向滑道；17一豎向限位件；18—螺釘二 ；19一不動(dòng)物件；20—固定夾；21—螺釘一。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2所示，本實(shí)用新型包括對(duì)被測試件I進(jìn)行夾持的測試模具、對(duì)被測試件I持續(xù)施加水平拉力的水平拉力加載機(jī)構(gòu)、水平拉力加載過程中同步對(duì)被測試件I施加豎向推力的豎向推力加載機(jī)構(gòu)和豎向推力加載過程中對(duì)被測試件I所發(fā)生位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的位移檢測單元；所述測試模具包括兩個(gè)分別緊固套裝于被測試件I左右兩側(cè)外部的試件夾持模具，且所述水平拉力與豎向推力加載之前，所述被測試件I水平夾裝于模具一 2和模具二 3之間。兩個(gè)所述試件夾持模具分別為僅能在水平方向上進(jìn)行左右移動(dòng)的模具一2和僅能在豎直方向上進(jìn)行上下移動(dòng)的模具二 3,所述模具一 2外側(cè)安裝有在豎直方向上對(duì)模具一 2進(jìn)行限位的豎向限位裝置，且模具二 3上外側(cè)安裝有在水平方向上對(duì)模具二 3進(jìn)行限位的水平向限位裝置，所述模具二 3通過彈簧4豎直懸掛于不動(dòng)物件19上。所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)布設(shè)于模具一 2外側(cè)，且其為通過模具一 2對(duì)被測試件I持續(xù)施加水平拉力的加載機(jī)構(gòu)。所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)位于模具二 3下方，且其為通過模具二 3由下至上對(duì)被測試件I施加一次豎向推力或多次重復(fù)施加豎向推力的加載機(jī)構(gòu)。所述被測試件I為長條形試件，所述模具一 2和模具二 3的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，且二者均為內(nèi)部開有試件夾持腔的立方體模具，所述試件夾持腔的結(jié)構(gòu)和尺寸均與被測試件I端部的結(jié)構(gòu)和尺寸相同，所述試件夾持腔為方形腔。本實(shí)施例中，所述長條形試件的橫截面為正方形。實(shí)際加工制作時(shí)，所述模具一 2和模具二 3之間的縫隙寬度為O. 5cm 2cm。本實(shí)施例中，所述模具一 2和模具二 3之間的縫隙寬度為I. 75cm。所述被測試件I的長度為16. 5cm,且被測試件I的橫截面邊長為5cm。所述水平拉力與豎向推力加載之前，所述被測試件I呈水平布設(shè)。本實(shí)施例中，所述模具一 2緊固套裝于被測試件I的左端外側(cè)，且模具二 3緊固套裝于被測試件I的右端外側(cè)。實(shí)際使用過程中，也可以將所述模具一 2緊固套裝于被測試件I的右端外側(cè)，而模具二 3緊固套裝于被測試件I的左端外側(cè)。本實(shí)施例中，所述模具一 2和模具二 3的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，且二者的材質(zhì)均為鋼或有機(jī)玻璃。所述模具一 2和模具二 3均為內(nèi)部開有試件夾持腔的立方體模具，所述試件夾持腔的結(jié)構(gòu)和尺寸均與被測試件I端部的結(jié)構(gòu)和尺寸相同。實(shí)際測試過程中，所述模具一 2和模具二 3之間的縫隙寬度為I. 75cm±0. 25cm。本實(shí)施例中，所述模具一 2和模具二 3之間的縫隙寬度為I. 75cm，具體測試時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)模具一 2和模具二 3之間的縫隙寬度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。實(shí)際使用時(shí)，所述模具一 2和模具二 3呈左右對(duì)稱布設(shè)。本實(shí)施例中，所述模具一2和模具二 3的豎向高度均為10cm，所述模具一 2和模具二 3的厚度均為O. 07m，且模具一2和模具二 3的橫向?qū)挾染鶠?cm。本實(shí)施例中，所述被測試件I通過粘貼膠緊固固定在所述試件夾持腔內(nèi)。實(shí)際測試過程中，通過粘貼膠能簡便且牢靠地將被測試件I的左右兩端分別緊固套裝于模具一2和模具二 3內(nèi)。本實(shí)施例中，所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)包括在自身重力作用下對(duì)被測試件I施加水平拉力的配重物、對(duì)所述配重物進(jìn)行提吊的提吊繩 索10-1和布設(shè)于模具一 2外側(cè)的轉(zhuǎn)向滑輪10-3，所述提吊繩索10-1的一端固定在模具一 2的外側(cè)壁上，且提吊繩索10-1的另一端繞過轉(zhuǎn)向滑輪10-3后固定在所述配重物上，所述模具一 2與轉(zhuǎn)向滑輪10-3之間的提吊繩索10-1呈水平向布設(shè)，且轉(zhuǎn)向滑輪10-3與所述配重物之間的提吊繩索10-1呈豎直向布設(shè)。實(shí)際測試過程中，也可以采用其它類型的水平施力裝置。實(shí)際使用時(shí)，采用配重物且在自身重力作用下對(duì)被測試件I施加水平拉力，不僅結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，而且加載方便、水平加載力大小調(diào)控簡易。本實(shí)施例中，所述配重物包括綁扎固定在提吊繩索10-1上的砝碼盤10-2和放置于石去碼盤10_2內(nèi)的破碼10_4。測試過程中，當(dāng)需對(duì)水平加載力大小進(jìn)行調(diào)整時(shí)，只需對(duì)破碼盤10-2內(nèi)的砝碼10-4進(jìn)行調(diào)整即可，并相應(yīng)使得砝碼盤10-2內(nèi)砝碼10-4的配重與需加載水平力值相等即可。實(shí)際測試過程中，通過豎向位移傳感器5對(duì)被測試件I在豎直方向上的位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。且實(shí)際安裝時(shí)，所述豎向位移傳感器5通過固定夾20固定在不動(dòng)物件19上。本實(shí)施例中，由于被測試件I套裝于模具二 3內(nèi)，因而測試過程中模具二 3在豎直方向上的位移與被測試件I在豎直方向上的位移一致，實(shí)際測試時(shí)只需對(duì)模具二 3在豎直方向上的位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測即可。同時(shí)，本實(shí)用新型還包括用于輸入試件豎向位移上限值的參數(shù)輸入單元一、對(duì)豎向位移傳感器5所檢測位移信息進(jìn)行分析處理的數(shù)據(jù)處理器9和多次重復(fù)施加豎向推力過程中對(duì)所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)施加在被測試件I上的豎向推力加載次數(shù)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)的計(jì)數(shù)器8，所述參數(shù)輸入單元一、計(jì)數(shù)器8和豎向位移傳感器5均與數(shù)據(jù)處理器9相接。本實(shí)施例中，本發(fā)明所述的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，還包括與數(shù)據(jù)處理器9相接的顯示單元。同時(shí)，本實(shí)用新型還包括用于輸入所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)所施加水平拉力值F水平和所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)所施加豎向推力值的參數(shù)輸入單元二，所述參數(shù)輸入單元二與數(shù)據(jù)處理器9相接。本實(shí)施例中,所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)為電動(dòng)振動(dòng)錘或電動(dòng)活塞11。所述電動(dòng)振動(dòng)錘和電動(dòng)活塞11均由所述數(shù)據(jù)處理器9進(jìn)行控制，且二者均與數(shù)據(jù)處理器9相接。實(shí)際使用過程中，只需通過所述參數(shù)輸入單元二輸入所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)所施加豎向推力值F
，數(shù)據(jù)處理器9便自動(dòng)直接對(duì)所述電動(dòng)振動(dòng)錘或電動(dòng)活塞11進(jìn)行控制，將豎向推力加載機(jī)構(gòu)施加在被測試件I上豎向推力值調(diào)整為F，實(shí)際操控非常簡便且豎向推力大小調(diào)控簡便，加載效果好。所述豎向限位裝置包括兩道呈平行布設(shè)的水平滑槽15，所述模具一 2卡裝在兩道所述水平滑槽15之間，且模具一 2能沿兩道所述水平滑槽15進(jìn)行水平移動(dòng)。實(shí)際使用時(shí)，兩道所述水平滑槽15分別布設(shè)于模具一 2的上下兩側(cè)。本實(shí)施例中，兩道所述水平滑槽15與模具一 2之間均安裝有多個(gè)滾珠7。實(shí)際安裝布設(shè)時(shí)，所述豎向限位裝置通過多個(gè)支撐固定框架14水平固定于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。如圖3所示，所述水平向限位裝置包括兩道呈平行布設(shè)的豎向滑道16，所述模具二 3卡裝在兩道所述豎向滑道16之間，且模具二 3能沿兩道所述豎向滑道16進(jìn)行上下移動(dòng)。本實(shí)施例中，兩道所述豎向滑道16的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，且所述豎向滑道16為橫截面為矩形的豎向支桿，所述豎向支桿的底部固定于所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。本實(shí)施例中，所述豎向支桿的底部通過螺釘一 21固定于 所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。本實(shí)施例中，兩道所述豎向滑道16呈前后對(duì)稱布設(shè)。所述模具二 3的后部設(shè)置有豎向限位件17，所述豎向限位件17與模具二 3之間通過螺釘二 18進(jìn)行固定連接，且豎向限位件17與模具二 3之間的連接處形成前后兩個(gè)供豎向滑道16安裝的矩形豎向滑槽。實(shí)際使用過程中，所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)也可以為非電動(dòng)的振動(dòng)錘或活塞。本實(shí)施例中，所述位移檢測單元還包括對(duì)被測試件I在水平方向上的位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的水平位移傳感器6，所述水平位移傳感器6布設(shè)在模具一 2上或布設(shè)在模具一 2與模具二 3之間的空隙處。具體使用時(shí)，模具一 2與模具二 3之間的間距可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。本實(shí)施例中，所述參數(shù)輸入單元一、參數(shù)輸入單元二和所述顯示單元集成為觸摸式顯示屏13。實(shí)際使用時(shí)，本實(shí)用新型的測試過程包括以下步驟步驟一、測試準(zhǔn)備將預(yù)先制作完成且由需測試路面材料制成的被測試件1，水平緊固夾裝于模具一 2和模具二 3之間。本實(shí)施例中，所述模具一 2和模具二 3呈左右對(duì)稱布設(shè)。本實(shí)施例中，所述模具一2和模具二 3的豎向高度均為10cm，所述模具一 2和模具二 3的厚度均為O. 07m，且模具一2和模具二 3的橫向?qū)挾葹?cm。所述被測試件I的左右兩端分別緊固套裝于模具一 2與模具二 3內(nèi)，并通過粘貼膠將被測試件I的左右兩端分別緊固固定在模具一2內(nèi)所設(shè)置的所述試件夾持腔一與模具二 3內(nèi)所設(shè)置的試件夾持腔二內(nèi)，且此時(shí)被測試件I處于水平狀態(tài)。本實(shí)施例中，需測試路面材料為AC-13浙青混凝土，AC-13浙青混凝土級(jí)配為規(guī)范中值，油石比為4%，密度2. 376g/cm3。實(shí)際測試時(shí)，采用本發(fā)明可對(duì)其它路面材料的拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞進(jìn)行測試。步驟二、拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試對(duì)被測試件I在加載水平拉力F水平時(shí)的拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞壽命進(jìn)行測試。其中，對(duì)被測試件I在加載水平拉力F7w時(shí)的拉剪強(qiáng)度進(jìn)行測試時(shí)，其測試過程如下步驟2011、水平拉力加載按照預(yù)先設(shè)定的水平拉力值水￥，采用水平拉力加載機(jī)構(gòu)且通過模具一 2對(duì)被測試件I持續(xù)施加水平拉力F7W。本實(shí)施例中，所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)包括在自身重力作用下對(duì)被測試件I施加水平拉力的配重物、對(duì)所述配重物進(jìn)行提吊的提吊繩索10-1和布設(shè)于模具一 2外側(cè)的轉(zhuǎn)向滑輪10-3，所述提吊繩索10-1的一端固定在模具一 2的外側(cè)壁上，且提吊繩索10-1的另一端繞過轉(zhuǎn)向滑輪10-3后固定在所述配重物上，所述模具一 2與轉(zhuǎn)向滑輪10-3之間的提吊繩索 ο-l呈水平向布設(shè)，且轉(zhuǎn)向滑輪10-3與所述配重物之間的提吊繩索10-1呈豎直向布設(shè)。實(shí)際測試過程中，也可以采用其它類型的水平施力裝置。實(shí)際使用時(shí)，采用配重物且在自身重力作用下對(duì)被測試件I施加水平拉力，不僅結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，而且加載方便、水平加載力大小調(diào)控簡易。本實(shí)施例中，所述配重物包括綁扎固定在提吊繩索10-1上的砝碼盤10-2和放置于石去碼盤10_2內(nèi)的破碼10_4。測試過程中，當(dāng)需對(duì)水平加載力大小進(jìn)行調(diào)整時(shí)，只需對(duì)破碼盤10-2內(nèi)的砝碼10-4進(jìn)行調(diào)整即可，并相應(yīng)使得砝碼盤10-2內(nèi)砝碼10-4的配重與需加載水平力值相等即可。步驟2012、單次豎向推力加載步驟2011中所述的水平拉力F水平加載過程中，采用豎向推力加載機(jī)構(gòu)且通過模具二 3由上至下對(duì)被測試件I施加一次使被測試件I發(fā)生剪切破壞的豎向推力，此時(shí)所施加的豎向推力為Fmax且其為測試件I在加載水平拉力F7iw時(shí)所能承受的最大豎向推力。本實(shí)施例中,所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)為電動(dòng)振動(dòng)錘或電動(dòng)活塞11。所述電動(dòng)振動(dòng)錘和電動(dòng)活塞11均由所述數(shù)據(jù)處理器9進(jìn)行控制，且二者均與數(shù)據(jù)處理器9相接。實(shí)際測試過程中，所述被測試件I安裝好后且步驟2011中進(jìn)行水平拉力加載之前，應(yīng)根據(jù)測試需要，具體是需加載的水平拉力值F7w和豎向推力值，對(duì)所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)所加載的水平拉力大小和所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)所加載的豎向推力大小進(jìn)行調(diào)難
iF. O本實(shí)施例中，對(duì)所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)所加載的水平拉力大小時(shí)，只需根據(jù)測試需加載的水平拉力值F7iw，且通過對(duì)砝碼盤10-2內(nèi)的砝碼10-4進(jìn)行調(diào)整，將所述砝碼盤10-2與砝碼10-4的重力調(diào)整為與需加載的水平拉力值F水平一致即可，則完成所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)所加載水平拉力的調(diào)整過程，實(shí)際操作非常簡便。而當(dāng)對(duì)所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)所加載的豎向推力大小進(jìn)行調(diào)整時(shí)，由于所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)為由數(shù)據(jù)處理器9進(jìn)行控制的電動(dòng)振動(dòng)錘或電動(dòng)活塞11，則只需通過與數(shù)據(jù)處理器9相接的參數(shù)輸入單元二輸入測試需加載的豎向推力值F ，之后數(shù)據(jù)處理器9便自動(dòng)直接對(duì)電動(dòng)振動(dòng)錘或電動(dòng)活塞11進(jìn)行控制，將電動(dòng)振動(dòng)錘或電動(dòng)活塞11施加的豎向推力調(diào)整為如所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)為非電動(dòng)的電動(dòng)振動(dòng)錘或電動(dòng)活塞11時(shí),需人為對(duì)所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)所施加的豎向推力進(jìn)行調(diào)整。本實(shí)施例中，所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)為電動(dòng)活塞11。因而實(shí)際使用過程中，只需通過所述參數(shù)輸入單元二輸入所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)所施加豎向推力值F,數(shù)據(jù)處理器9便自動(dòng)直接對(duì)所述電動(dòng)振動(dòng)錘或電動(dòng)活塞11進(jìn)行控制，將豎向推力加載機(jī)構(gòu)施加在被測試件I上豎向推力值調(diào)整為，實(shí)際操控非常簡便且豎向推力大小調(diào)控簡便，加載效果好。實(shí)際使用過程中，還可采用與數(shù)據(jù)處理器9相接的力傳感器對(duì)所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)所施加豎向推力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并將所檢測數(shù)值同步傳送至數(shù)據(jù)處理器9。實(shí)際使用時(shí)，待所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)所加載的水平拉力大小和所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)所加載的豎向推力大小調(diào)整完成后，便可進(jìn)行水平拉力和豎向推力的加載。另外，實(shí)際測試過程中，步驟2011中進(jìn)行水平拉力加載之前，對(duì)所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)所加載的豎向推力大小進(jìn)行調(diào)整時(shí)，應(yīng)先根據(jù)本領(lǐng)域公知常識(shí)，具體是本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)需測試路面材料的抗剪強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，先初步確定出步驟2012中進(jìn)行單次豎向推力加載時(shí)所加載的豎向推力值。之后，在步驟2011中所述的水平拉力F水平加載過程中，先通過所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)對(duì)被測試件I施加一次豎向推力(此豎向推力的數(shù)值為上述初步確定出的豎向推力值)，且該豎向推力加載過程中，對(duì)被測試件I的受力狀態(tài)進(jìn)行觀測并根據(jù)觀測結(jié)果對(duì)當(dāng)前所施加豎向推力數(shù)值進(jìn)行調(diào)整當(dāng)觀測到被測試件I未發(fā)生剪切破壞時(shí)，說明當(dāng)前所施加的豎向推力小于Fmax，則需對(duì)當(dāng)前所施加的豎向推力數(shù)值進(jìn)行增大調(diào)整；當(dāng)觀測到被測試件I剪切破壞嚴(yán)重時(shí)，說明當(dāng)前所施加的豎向推力大于Fmax，則需對(duì)當(dāng)前所施加的豎向推力數(shù)值進(jìn)行減小調(diào)整。之后，更換模具一 2和模具二 3之間水平夾裝的被測試件I (更換后的被測試件I的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和尺寸均與步驟一中所 述的被測試件I相同)，并按照步驟2011至步驟2012所述的方法，按照調(diào)整后的豎向推力數(shù)值，對(duì)更換后的被測試件I再次進(jìn)行水平拉力F7iw加載過程中的單次豎向推力加載，且該調(diào)整后的豎向推力加載過程中，對(duì)被測試件I的狀態(tài)進(jìn)行觀測，并根據(jù)觀測結(jié)果且按上述調(diào)整方法對(duì)當(dāng)前所施加豎向推力數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，直至獲得被測試件I在水平拉力F7w加載過程中發(fā)生剪切破壞時(shí)的豎向推力Fmax。本實(shí)施例中，對(duì)豎向推力數(shù)值進(jìn)行調(diào)整時(shí)，只需通過所述參數(shù)輸入單元二輸入測試調(diào)整后的豎向推力值，之后數(shù)據(jù)處理器9便自動(dòng)直接對(duì)電動(dòng)振動(dòng)錘或電動(dòng)活塞11進(jìn)行控制，以對(duì)電動(dòng)振動(dòng)錘或電動(dòng)活塞11施加的豎向推力進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。所述水平拉力F7w加載過程中，當(dāng)所加載的豎向推力數(shù)值小于Fmax時(shí)，被測試件I不能發(fā)生剪切破壞；而當(dāng)所加載的豎向推力數(shù)值等于Fmax時(shí)，被測試件I發(fā)生剪切破壞。也就是說，F(xiàn)max為被測試件I在加載水平拉力F7w時(shí)所能承受的最大剪應(yīng)力，其與材料軸線垂
直，而%^為所述被測試件I在加載水平拉力F7w時(shí)的抗剪強(qiáng)度(即水平拉力F7w加載過程 b
中，被測試件I呈剪切作用時(shí)的強(qiáng)度極限)，S為步驟2012中所述豎向推力加載過程中被測試件I的剪切面積。步驟2013、拉剪強(qiáng)度推算根據(jù)公式巧=￥和％ = %^，推算出被測試件I在加
b b
載水平拉應(yīng)力σ h時(shí)的拉剪強(qiáng)度σ。，式中Fmax為步驟2012中所述測試件I在加載水平拉力F7w時(shí)所能承受的最大豎向推力，S為步驟2012中所述豎向推力加載過程中被測試件I的剪切面積。本實(shí)施例中，豎向推力加載過程中被測試件I的剪切面積S為被測試件I中部斷裂處的面積，即被測試件I中部縱斷面的面積，且S=d3Xd4=0. 05mX0. 05m=0. 0025m2。其中，d3為所述長條形試件的豎向高度，d4為d3為所述長條形試件的厚度。Fmax的單位為KN，且σ c的單位為MPa。對(duì)被測試件I在加載水平拉力F7w時(shí)的拉剪疲勞壽命進(jìn)行測試時(shí)，其測試過程如下步驟2021、水平拉力加載按照預(yù)先設(shè)定的水平拉力值水￥，采用水平拉力加載機(jī)構(gòu)且通過模具一 2對(duì)被測試件I持續(xù)施加水平拉力F7W。本實(shí)施例中，步驟2021中進(jìn)行水平拉力加載之前，應(yīng)根據(jù)測試需要，具體是需加載的水平拉力值F7w和豎向推力值，對(duì)所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)所加載的水平拉力大小和所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)所加載的豎向推力大小進(jìn)行調(diào)整，且水平拉力大小和豎向推力大小的調(diào)整方法均與拉剪強(qiáng)度測試時(shí)所采用的調(diào)整方法相同。同時(shí)，應(yīng)注意的是，步驟2021中進(jìn)行水平拉力加載之前，應(yīng)確保模具一 2和模具二3之間水平夾裝的被測試件I為更換后的新測試件，且所夾裝被測試件I的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和尺寸均與步驟一中所述的被測試件I相同。步驟2022、多次重復(fù)進(jìn)行豎向推力加載步驟2021中所述的水平拉力F水平加載過程中，按照預(yù)先設(shè)定的加載頻率，采用所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)且通過模具二 3由上至下對(duì)被測試件I多次重復(fù)施加豎向 推力，直至被測試件I發(fā)生剪切破壞；此時(shí)，多次重復(fù)施加的豎向推力均為Fn且Fn < Fmax，其中Fmax為步驟2012中所述測試件I在加載水平拉力F水平時(shí)所能承受的最大豎向推力；被測試件I發(fā)生剪切破壞重復(fù)施加豎向推力的次數(shù)為N，且N為被測試件I在水平拉力F7w加載過程中豎向推力Fn同步重復(fù)加載時(shí)的拉剪疲勞壽命。本實(shí)施例中，多次重復(fù)施加豎向推力過程中，采用計(jì)數(shù)器8對(duì)所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)施加在被測試件I上的豎向推力加載次數(shù)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，并將自動(dòng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果同步傳送至數(shù)據(jù)處理器9，而當(dāng)被測試件I發(fā)生剪切破壞時(shí)，計(jì)數(shù)器8所統(tǒng)計(jì)的次數(shù)便為被測試件I發(fā)生剪切破壞重復(fù)施加豎向推力的次數(shù)為N，其中N為被測試件I在水平拉力F7w加載過程中豎向推力Fn同步重復(fù)加載時(shí)的拉剪疲勞壽命。本實(shí)施例中，步驟二中對(duì)被測試件I進(jìn)行拉剪強(qiáng)度測試時(shí)，需按照步驟2011至步驟2013所述的方法，對(duì)被測試件I進(jìn)行多次拉剪強(qiáng)度測試，且多次拉剪強(qiáng)度測試過程中，采用所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)對(duì)被測試件I持續(xù)施加的水平拉力值F7w均不相同。多次拉剪強(qiáng)度測試結(jié)束后，相應(yīng)獲得被測試件I在加載多個(gè)不同水平拉應(yīng)力σ h時(shí)的拉剪強(qiáng)度σ。；之后，根據(jù)被測試件I在加載多個(gè)不同水平拉應(yīng)力Oh時(shí)的拉剪強(qiáng)度σ。，便可擬合出被測試件I的拉剪強(qiáng)度σ。隨所加載水平拉應(yīng)力σ h變化的曲線。多次拉剪強(qiáng)度測試過程中，每一次拉剪強(qiáng)度測試之前，均需對(duì)水平夾裝于模具一 2和模具二 3之間的被測試件I進(jìn)行更換。本實(shí)施例中，對(duì)被測試件I進(jìn)行多次拉剪強(qiáng)度測試時(shí),拉剪強(qiáng)度測試次數(shù)不少于2次，且拉剪強(qiáng)度測試次數(shù)越多，擬合出的被測試件I的拉剪強(qiáng)度σ。隨所加載水平拉應(yīng)力Oh變化的曲線越準(zhǔn)確。實(shí)際進(jìn)行曲線擬合時(shí)，可以將被測試件I在加載多個(gè)不同水平拉應(yīng)力Oh時(shí)的拉剪強(qiáng)度σ。，分別在一個(gè)二維平面直角坐標(biāo)系中進(jìn)行描點(diǎn)，之后將所描的多個(gè)點(diǎn)連接成曲線。所述二維平面直角坐標(biāo)系中，X軸為水平拉應(yīng)力oh，且y軸為被測試件I在加載水平拉應(yīng)力Oh時(shí)的拉剪強(qiáng)度O。。本實(shí)施例中，對(duì)被測試件I的拉剪強(qiáng)度σ。隨所加載水平拉力F7iw變化的曲線進(jìn)行擬合時(shí)，按照常規(guī)的最小二乘法或其它常規(guī)的直線擬合方法進(jìn)行擬合，并相應(yīng)擬合出一條方程為y=ax+b的直線，且直線y=ax+b為被測試件I的拉剪強(qiáng)度σ。隨所加載水平拉應(yīng)力σ h變化的直線，其中X為水平拉應(yīng)力σ h，且y為被測試件I在加載水平拉應(yīng)力σ h時(shí)的拉
剪強(qiáng)度σ。。本實(shí)施例中，步驟二中對(duì)被測試件I在加載水平拉力F7w時(shí)的拉剪疲勞壽命進(jìn)行測試時(shí)，需按照步驟2021至步驟2022中所述的方法，對(duì)被測試件I進(jìn)行多次拉剪疲勞壽命測試。多次拉剪疲勞壽命測試過程中，采用所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)對(duì)被測試件I持續(xù)施加的水平拉力值F7w均相同。且多次拉剪疲勞壽命測試過程中，采用所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)對(duì)被測試件I施加的豎向推力Fn均不相同。多次拉剪疲勞壽命測試結(jié)束后，相應(yīng)獲得被測試件I在水平拉力F7w加載過程中多個(gè)不同豎向推力Fn同步重復(fù)加載時(shí)的拉剪疲勞壽命。之后，根據(jù)被測試件I在水平拉力F7w加載過程中多個(gè)不同豎向推力Fn同步重復(fù)加載時(shí)的拉剪疲勞壽命，便可擬合出被測試件I在加載水平拉力F7w時(shí)的疲勞曲線，所述疲勞曲線為被測試件I的拉剪疲勞壽命N隨豎向推力Fn變化的曲線。所述疲勞曲線是材料承受交變應(yīng) 力和斷裂循環(huán)周次之間的關(guān)系曲線，其以橫坐標(biāo)為斷裂循環(huán)周次(即被測試件I在水平拉力F7w加載過程中豎向推力Fn同步重復(fù)加載時(shí)的拉剪疲勞壽命N)和縱坐標(biāo)為極限應(yīng)力(即多次重復(fù)加載的豎向推力Fn)繪成曲線，則稱為材料的疲勞曲線，或稱S-N曲線。本實(shí)施例中，實(shí)際測試之前，可通過與數(shù)據(jù)處理器9相接的參數(shù)輸入單元一先輸入試件豎向位移上限值。同時(shí)，實(shí)際測試之前，還可通過所述參數(shù)輸入單元二輸入所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)所施加水平拉力值F7w和所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)所施加豎向推力值，數(shù)據(jù)處理器9根據(jù)所輸入的豎向推力值，對(duì)電動(dòng)振動(dòng)錘或電動(dòng)活塞11進(jìn)行控制。實(shí)際進(jìn)行拉剪強(qiáng)度與拉剪疲勞測試過程中，通過與數(shù)據(jù)處理器9相接的豎向位移傳感器5實(shí)時(shí)對(duì)被測試件I在豎直方向上的位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并將位移檢測數(shù)據(jù)同步上傳至數(shù)據(jù)處理器9，數(shù)據(jù)處理器9對(duì)接收的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，當(dāng)判斷得出豎向位移傳感器5所檢測位移數(shù)據(jù)達(dá)到試件豎向位移上限值時(shí)，說明被測試件I發(fā)生剪切破壞，因而無需人為實(shí)時(shí)對(duì)被測試件I的受力狀態(tài)進(jìn)行觀測，通過豎向位移傳感器5所檢測位移數(shù)據(jù)與試件豎向位移上限值之間的差值比較結(jié)果，數(shù)據(jù)處理器9可自動(dòng)得出被測試件I是否發(fā)生剪切破壞。同時(shí)，實(shí)際進(jìn)行拉剪強(qiáng)度與拉剪疲勞測試過程中，通過與數(shù)據(jù)處理器9相接的顯示單元對(duì)豎向位移傳感器5所檢測的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行同步顯示。本實(shí)施例中，步驟2013中拉剪強(qiáng)度測試完成后，數(shù)據(jù)處理器9根據(jù)公式& = ￥自
動(dòng)推算出被測試件I在加載水平拉應(yīng)力Oh時(shí)的拉剪強(qiáng)度σ。，并通過所述顯示單元對(duì)推算出的被測試件I在加載水平拉應(yīng)力Oh時(shí)的拉剪強(qiáng)度O。進(jìn)行同步顯示。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)處理器9將被測試件I在加載水平拉應(yīng)力Oh時(shí)平時(shí)的拉剪強(qiáng)度σ。，同步存儲(chǔ)至與數(shù)據(jù)處理器9相接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)。實(shí)際測試時(shí)，當(dāng)進(jìn)行多次拉剪強(qiáng)度測試結(jié)束后，數(shù)據(jù)處理器9相應(yīng)處理得出被測試件I在加載多個(gè)不同水平拉應(yīng)力Oh時(shí)的拉剪強(qiáng)度σ。，并相應(yīng)同步存儲(chǔ)至所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)；之后，所述數(shù)據(jù)處理器9對(duì)被測試件I在加載多個(gè)不同水平拉應(yīng)力011時(shí)的拉剪強(qiáng)度σ。進(jìn)行分析處理，并擬合出直線y=ax+b (即方程式r = c + (Ttani))，且同步存儲(chǔ)至所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)。之后，對(duì)制成被測試件I的路面材料進(jìn)行拉剪強(qiáng)度測試時(shí)，根據(jù)公式τ^α + σΧ η(Ρ，可直接得出該路面材料在加載任一水平拉應(yīng)力σ h時(shí)的拉剪強(qiáng)度。本實(shí)施例中，步驟2022中多次重復(fù)進(jìn)行豎向推力加載且被測試件I發(fā)生剪切破壞后，所述數(shù)據(jù)處理器9將計(jì)數(shù)器8所統(tǒng)計(jì)的豎向推力的重復(fù)加載次數(shù)N同步存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)，所存儲(chǔ)的次數(shù)N為被測試件I在水平拉力F7w加載過程中豎向推力Fn同步重復(fù)加載時(shí)的拉剪疲勞壽命。實(shí)際進(jìn)行拉剪疲勞測試過程中，通過所述顯示單元對(duì)水平拉力值F7w、重復(fù)加載的豎向推力值Fn和計(jì)數(shù)器8所統(tǒng)計(jì)的豎向推力的重復(fù)加載次數(shù)N進(jìn)行同步顯不O實(shí)際測試時(shí)，當(dāng)進(jìn)行多次拉剪疲勞壽命測試結(jié)束后，數(shù)據(jù)處理器9相應(yīng)獲得被測試件I在水平拉力F7w加載過程中多個(gè)不同豎向推力Fn同步重復(fù)加載時(shí)的拉剪疲勞壽命，并相應(yīng)同步存儲(chǔ)至所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)；之后，數(shù)據(jù)處理器9對(duì)被測試件I在水平拉力F#￥加載過程中多個(gè)不同豎向推力Fn同步重復(fù)加載時(shí)的拉剪疲勞壽命進(jìn)行分析處理，并擬合出所述被測試件I在加載水平拉力F7w時(shí)的疲勞曲線，且同步存儲(chǔ)至所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)。之后，對(duì)制成被測試件I的路面材料進(jìn)行拉剪疲勞測試時(shí)，根據(jù)所存儲(chǔ)的疲勞曲線，可直接得出該路面材料在水平拉力F7iw加載過程中任一豎向推力Fn同步重復(fù)加載時(shí)的拉剪疲勞壽命。 綜上，本發(fā)明所采用路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置的加載方式有以下兩種直接拉剪荷載和直接拉剪疲勞(即循環(huán)加載)荷載。實(shí)際測試過程中，當(dāng)需測試被測試件I的拉剪強(qiáng)度時(shí)，采用直接拉剪荷載加載方式。具體如下將砝碼10-4放入砝碼盤10-2實(shí)現(xiàn)水平力加載后，再通過數(shù)據(jù)處理器9控制電動(dòng)活塞11由下至上對(duì)被測試件I施加一次豎向推力，豎向推力加載過程中通過豎向位移傳感器5對(duì)被測試件I在豎直方向上的位移進(jìn)行檢測，并將所檢測位移數(shù)據(jù)同步傳送至數(shù)據(jù)處理器9，數(shù)據(jù)處理器9對(duì)豎向位移傳感器5所檢測位移數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，當(dāng)數(shù)據(jù)處理器9判斷得出豎向位移傳感器5所檢測位移數(shù)據(jù)大于所設(shè)定的豎向位移上限值時(shí)，數(shù)據(jù)處
理器9自動(dòng)記錄當(dāng)前所加載的豎向推力值(即Fmax),并根據(jù)公式σ/ 自動(dòng)推算出被測試
件I在加載水平拉應(yīng)力σ h時(shí)的拉剪強(qiáng)度σ。。當(dāng)需測試被測試件I的直接拉剪疲勞壽命時(shí)，采用直接拉剪疲勞(即循環(huán)加載)荷載加載方式。具體如下將砝碼10-4放入砝碼盤10-2實(shí)現(xiàn)水平力加載后，再通過數(shù)據(jù)處理器9控制電動(dòng)活塞11由下至上對(duì)被測試件I施加多次豎向推力(即多次循環(huán)加載)直至被測試件I疲勞破壞；多次豎向推力加載過程中，通過豎向位移傳感器5對(duì)被測試件I在豎直方向上的位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并將所檢測位移數(shù)據(jù)同步傳送至數(shù)據(jù)處理器9，數(shù)據(jù)處理器9對(duì)豎向位移傳感器5所檢測位移數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，與此同時(shí)計(jì)數(shù)器8對(duì)所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)施加在被測試件I上的豎向推力加載次數(shù)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)并將統(tǒng)計(jì)結(jié)果同步傳送至數(shù)據(jù)處理器9，當(dāng)數(shù)據(jù)處理器9判斷得出豎向位移傳感器5所檢測位移數(shù)據(jù)大于所設(shè)定的豎向位移上限值時(shí)，則控制電動(dòng)活塞11停止加載；與此同時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理器9自動(dòng)記錄計(jì)數(shù)器8當(dāng)前所統(tǒng)計(jì)的循環(huán)加載次數(shù)N。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征在于包括對(duì)被測試件(I)進(jìn)行夾持的測試模具、對(duì)被測試件(I)持續(xù)施加水平拉力的水平拉力加載機(jī)構(gòu)、水平拉力加載過程中同步對(duì)被測試件(I)施加豎向推力的豎向推力加載機(jī)構(gòu)和豎向推力加載過程中對(duì)被測試件(I)所發(fā)生位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的位移檢測單元；所述測試模具包括兩個(gè)分別緊固套裝于被測試件(I)左右兩側(cè)外部的試件夾持模具，且所述水平拉力與豎向推力加載之前，所述被測試件(I)水平夾裝于模具一(2)和模具二(3)之間；兩個(gè)所述試件夾持模具分別為僅能在水平方向上進(jìn)行左右移動(dòng)的模具一(2 )和僅能在豎直方向上進(jìn)行上下移動(dòng)的模具二( 3 )， 所述模具一(2 )外側(cè)安裝有在豎直方向上對(duì)模具一(2 )進(jìn)行限位的豎向限位裝置，且模具二(3)上外側(cè)安裝有在水平方向上對(duì)模具二(3)進(jìn)行限位的水平向限位裝置，所述模具二(3)通過彈簧(4)豎直懸掛于不動(dòng)物件(19)上；所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)布設(shè)于模具一(2 )外側(cè)，且其為通過模具一(2 )對(duì)被測試件(I)持續(xù)施加水平拉力的加載機(jī)構(gòu)；所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)位于模具二(3)下方，且其為通過模具二(3)由下至上對(duì)被測試件(I)施加一次豎向推力或多次重復(fù)施加豎向推力的加載機(jī)構(gòu)； 所述被測試件(I)為長條形試件，所述模具一(2 )和模具二( 3 )的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，且二者均為內(nèi)部開有試件夾持腔的立方體模具，所述試件夾持腔的結(jié)構(gòu)和尺寸均與被測試件(I)端部的結(jié)構(gòu)和尺寸相同，所述試件夾持腔為方形腔。
2.按照權(quán)利要求I所述的基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征在于所述長條形試件的橫截面為正方形。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征在于所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)包括在自身重力作用下對(duì)被測試件(I)施加水平拉力的配重物、對(duì)所述配重物進(jìn)行提吊的提吊繩索(10-1)和布設(shè)于模具一(2)外側(cè)的轉(zhuǎn)向滑輪(10-3)，所述提吊繩索(10-1)的一端固定在模具一(2)的外側(cè)壁上，且提吊繩索(10-1)的另一端繞過轉(zhuǎn)向滑輪(10-3)后固定在所述配重物上，所述模具一(2)與轉(zhuǎn)向滑輪(10-3)之間的提吊繩索(10-1)呈水平向布設(shè)，且轉(zhuǎn)向滑輪(10-3)與所述配重物之間的提吊繩索(10-1)呈豎直向布設(shè)。
4.按照權(quán)利要求I或2所述的基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征在于所述位移檢測單元包括對(duì)被測試件(I)在豎直方向上的位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的豎向位移傳感器(5)，所述豎向位移傳感器(5)布設(shè)在模具二(3)上。
5.按照權(quán)利要求4所述的基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征在于還包括用于輸入試件豎向位移上限值的參數(shù)輸入單元一、對(duì)豎向位移傳感器(5)所檢測位移信息進(jìn)行分析處理的數(shù)據(jù)處理器(9)和多次重復(fù)施加豎向推力過程中對(duì)所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)施加在被測試件(I)上的豎向推力加載次數(shù)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)的計(jì)數(shù)器(8),所述參數(shù)輸入單元一、計(jì)數(shù)器(8)和豎向位移傳感器(5)均與數(shù)據(jù)處理器(9)相接。
6.按照權(quán)利要求5所述的基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征在于還包括用于輸入所述水平拉力加載機(jī)構(gòu)所施加水平拉力值F7iw和所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)所施加豎向推力值的參數(shù)輸入單元二，所述參數(shù)輸入單元二與數(shù)據(jù)處理器(9)相接；所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)為電動(dòng)振動(dòng)錘或電動(dòng)活塞(11);所述電動(dòng)振動(dòng)錘和電動(dòng)活塞(11)均由所述數(shù)據(jù)處理器(9 )進(jìn)行控制，且二者均與數(shù)據(jù)處理器(9 )相接。
7.按照權(quán)利要求I或2所述的基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征在于所述豎向限位裝置包括兩道呈平行布設(shè)的水平滑槽(15)，所述模具一(2)卡裝在兩道所述水平滑槽(15 )之間，且模具一(2 )能沿兩道所述水平滑槽(15 )進(jìn)行水平移動(dòng)；所述水平向限位裝置包括兩道呈平行布設(shè)的豎向滑道(16)，所述模具二(3)卡裝在兩道所述豎向滑道(16 )之間，且模具二( 3 )能沿兩道所述豎向滑道(16 )進(jìn)行上下移動(dòng)。
8.按照權(quán)利要求3所述的基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征在于所述配重物包括綁扎固定在提吊繩索(10-1)上的砝碼盤(10-2)和放置于砝碼盤(10-2)內(nèi)的砝碼(10-4)。
9.按照權(quán)利要求4所述的基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征在于所述豎向推力加載機(jī)構(gòu)為振動(dòng)錘或活塞；所述位移檢測單元還包括對(duì)被測試件(I)在水平方向上的位移進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的水平位移傳感器(6)，所述水平位移傳感器(6)布設(shè)在模具一(2)上或布設(shè)在模具一(2)與模具二(3)之間的空隙處。
10.按照權(quán)利要求I或2所述的基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，其特征在于所述被測試件(I)通過粘貼膠緊固固定在所述試件夾持腔內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于長條形試件的路面材料拉剪強(qiáng)度及拉剪疲勞測試裝置，包括測試模具、水平拉力加載機(jī)構(gòu)、豎向推力加載機(jī)構(gòu)和位移檢測單元；測試模具包括兩個(gè)分別套裝于被測試件兩端的僅能在水平方向上左右移動(dòng)的模具一和僅能在豎直方向上上下移動(dòng)的模具二，水平拉力加載機(jī)構(gòu)通過模具一對(duì)被測試件施加水平拉力，豎向推力加載機(jī)構(gòu)通過模具二由下至上對(duì)被測試件施加一次豎向推力或多次重復(fù)施加豎向推力；被測試件為長條形試件，所述模具一和模具二內(nèi)開有供被測試件安裝的方形試件夾持腔。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、加工制作及拆裝方便、使用操作方便且使用效果好、測試結(jié)果準(zhǔn)確，能簡便實(shí)現(xiàn)水平拉力與豎向推力同步加載，且加載力大小調(diào)整方便。
文檔編號(hào)G01N3/08GK202793922SQ20122042921
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者李曉軍, 王曉華 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)