本實(shí)用新型屬于道路工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及瀝青路面層間抗剪切性能斜剪試驗(yàn)技術(shù)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，日益增長(zhǎng)的交通基礎(chǔ)設(shè)施在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到了重要的作用。高等級(jí)公路快速的拓展使交通運(yùn)輸更加快捷、便利，而瀝青路面由于具有多方面的優(yōu)點(diǎn)在我國(guó)高等級(jí)公路路面結(jié)構(gòu)中占據(jù)了主導(dǎo)地位。

隨著交通量、重載、超載的增加以及交通的日益渠化，許多道路在建成后通車(chē)1~2年甚至更短的時(shí)間內(nèi)由于路面層間抗剪強(qiáng)度不足便出現(xiàn)了嚴(yán)重的層間推移、擁包以及U型裂縫等病害，不僅降低了道路的使用性能，而且給道路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究瀝青路面層間抗剪切性能，對(duì)瀝青路面設(shè)計(jì)和施工具有重要意義。

目前，在我國(guó)層間剪切試驗(yàn)方法還沒(méi)有形成統(tǒng)一的規(guī)范，大部分剪切設(shè)備均根據(jù)自己課題進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要有恒高度剪切試驗(yàn)、單軸貫入試驗(yàn)、三軸試驗(yàn)及直剪試驗(yàn)等常規(guī)試驗(yàn)方法。這些試驗(yàn)方法由于試驗(yàn)條件可控性低、試驗(yàn)結(jié)果可比性差以及試驗(yàn)試件受力與實(shí)際路面情況不相符而不便于工程推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種瀝青路面層間抗剪切性能斜剪試驗(yàn)裝置。

本實(shí)用新型是瀝青路面層間抗剪切性能斜剪試驗(yàn)裝置，包括溫度控制機(jī)構(gòu)、材料試驗(yàn)機(jī)、斜剪機(jī)構(gòu)7和控制臺(tái)18，溫度控制機(jī)構(gòu)包括溫控箱1、溫控顯示器16、溫控開(kāi)關(guān)15、溫度傳感器14、空氣壓縮機(jī)17及冷熱交替管路4，溫度傳感器14固定于溫控箱1內(nèi)上壁，與溫控箱1外的溫度顯示器16相連；溫度顯示器16與溫控開(kāi)關(guān)15相連；冷熱交替管路4固定于溫控箱1內(nèi)左、右側(cè)壁并與空氣壓縮機(jī)17及溫控開(kāi)關(guān)15相連；材料試驗(yàn)機(jī)放置于溫控箱1內(nèi)，材料試驗(yàn)機(jī)包括機(jī)架8、電氣控制開(kāi)關(guān)3、置于底座2內(nèi)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)、數(shù)采儀12、升降桿5、圓環(huán)支撐6、壓力桿9、橫梁13、接于壓頭10上的壓力傳感器、位移傳感器11，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接數(shù)采儀12并與控制臺(tái)18相連，電氣控制開(kāi)關(guān)3安裝在底座2的外部并與動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接；所述升降桿5穿過(guò)底座2并與動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連，圓環(huán)支撐6與升降桿5的上端相連，由動(dòng)力機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的壓力桿9連接橫梁13并安裝在機(jī)架8的上側(cè)，并與圓環(huán)支撐6的位置相對(duì)應(yīng)，壓頭10連接在壓力桿9的末端，壓力傳感器與壓頭10相連并通過(guò)數(shù)采儀12連接于控制臺(tái)18；位移傳感器11與上部剪切夾具23相連并通過(guò)數(shù)采儀12連接于控制臺(tái)18，斜剪機(jī)構(gòu)7包括上剪切夾具23、下剪切夾具21、光圓細(xì)鋼筋棒20、墊板19、試件固定螺栓22，上剪切夾具23通過(guò)螺栓27與壓頭10連接，且上剪切夾具23固定、下剪切夾具21能夠活動(dòng)。

本實(shí)用新型的有益之處是：裝置簡(jiǎn)易可行、操作方便、便與推廣，能測(cè)定瀝青面層層間抗剪切強(qiáng)度，可直反應(yīng)試件剪切破壞面情況。試驗(yàn)?zāi)茌^好的模擬瀝青路面層間剪切破壞，該裝置對(duì)研究瀝青路面層間抗剪切性能及瀝青路面設(shè)計(jì)與施工具有重要意義。

附圖說(shuō)明

參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本實(shí)用新型的一些具體實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，后附圖未必是按比例繪制的。

圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為斜剪裝置組裝的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為試件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為上剪切夾具的三視圖中的主視圖，圖5為上剪切夾具的三視圖中的為左視圖，圖6為上剪切夾具的三視圖中的為俯視圖，圖7為下剪切夾具的三視圖中的主視圖，圖8為下剪切夾具的三視圖中的左視圖，圖9為下剪切夾具的三視圖中的俯視圖。

附圖標(biāo)記及對(duì)應(yīng)名稱為：溫控箱1，底座2，電氣控制開(kāi)關(guān)3，冷熱交替管路4，升降桿5，圓環(huán)支撐6，斜剪機(jī)構(gòu)7，機(jī)架8，壓力桿9，壓頭10，位移傳感器11，數(shù)采儀12，橫梁13，溫度傳感器14，溫控開(kāi)關(guān)15，溫控顯示器16，空氣壓縮機(jī)17，控制臺(tái)18，墊板19，光圓細(xì)鋼筋棒20，下剪切夾具21，試件固定螺栓22，上剪切夾具23，下層試件24，上層試件25，粘層26，螺栓27。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型是瀝青路面層間抗剪切性能斜剪試驗(yàn)裝置，包括溫度控制機(jī)構(gòu)、材料試驗(yàn)機(jī)、斜剪機(jī)構(gòu)7和控制臺(tái)18，溫度控制機(jī)構(gòu)包括溫控箱1、溫控顯示器16、溫控開(kāi)關(guān)15、溫度傳感器14、空氣壓縮機(jī)17及冷熱交替管路4，溫度傳感器14固定于溫控箱1內(nèi)上壁，與溫控箱1外的溫度顯示器16相連；溫度顯示器16與溫控開(kāi)關(guān)15相連；冷熱交替管路4固定于溫控箱1內(nèi)左、右側(cè)壁并與空氣壓縮機(jī)17及溫控開(kāi)關(guān)15相連；材料試驗(yàn)機(jī)放置于溫控箱1內(nèi)，材料試驗(yàn)機(jī)包括機(jī)架8、電氣控制開(kāi)關(guān)3、置于底座2內(nèi)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)、數(shù)采儀12、升降桿5、圓環(huán)支撐6、壓力桿9、橫梁13、接于壓頭10上的壓力傳感器、位移傳感器11，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接數(shù)采儀12并與控制臺(tái)18相連，電氣控制開(kāi)關(guān)3安裝在底座2的外部并與動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接；所述升降桿5穿過(guò)底座2并與動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連，圓環(huán)支撐6與升降桿5的上端相連，由動(dòng)力機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的壓力桿9連接橫梁13并安裝在機(jī)架8的上側(cè)，并與圓環(huán)支撐6的位置相對(duì)應(yīng)，壓頭10連接在壓力桿9的末端，壓力傳感器與壓頭10相連并通過(guò)數(shù)采儀12連接于控制臺(tái)18；位移傳感器11與上部剪切夾具23相連并通過(guò)數(shù)采儀12連接于控制臺(tái)18，斜剪機(jī)構(gòu)7包括上剪切夾具23、下剪切夾具21、光圓細(xì)鋼筋棒20、墊板19、試件固定螺栓22，上剪切夾具23通過(guò)螺栓27與壓頭10連接，且上剪切夾具23固定、下剪切夾具21能夠活動(dòng)。

所述溫度控制機(jī)構(gòu)為循環(huán)電動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，溫度控制范圍為-40℃~60℃，測(cè)量精度為±0.1℃。

本實(shí)用新型通過(guò)壓頭10可實(shí)現(xiàn)施加豎向荷載P的同時(shí)，試件可以同時(shí)受到切向荷載作用，豎向荷載可施加得最大量程為50kN，加荷速率可控制在0.1mm/min~50mm/min范圍。

所述上剪切夾具23和下剪切夾具21是成對(duì)組合工作的，可根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)需要加工成與水平面成不同傾斜角的剪切夾具，即就是可完成任意不大于90°傾角的斜剪試驗(yàn)。

所述光圓細(xì)鋼筋棒20在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)涂有潤(rùn)滑油。

本實(shí)用新型的工作原理如下：為了模擬實(shí)際施工狀態(tài)下瀝青路面攤鋪成型技術(shù)，采用輪碾法進(jìn)行試塊的成型。成型試件時(shí)首先成型300×300×50mm的下層試件車(chē)轍板。待下層車(chē)轍板成型后約24h，清除其表面雜物并撒鋪粘層油，再加鋪上層瀝青混合料鋪裝層300×300×50mm。混合結(jié)構(gòu)車(chē)轍板試件成型后充分冷卻約24h后拆模，隨后按需用巖石切割機(jī)切割成120×100×100mm的長(zhǎng)方體試件。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，首先將斜剪裝置通過(guò)螺栓27連接于材料試驗(yàn)機(jī)上，并將制好的試件放入設(shè)定好試驗(yàn)溫度的溫控箱1保溫4h以上，使夾具及試件溫度達(dá)到試驗(yàn)溫度，其次按照?qǐng)D2將試件裝配于剪切夾具上，調(diào)整升降桿5的位置，并用試件固定螺栓22固定試件，使試件不滑動(dòng)，然后設(shè)置好試驗(yàn)參數(shù)，進(jìn)行斜剪試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)控制臺(tái)18微機(jī)控制自動(dòng)采集。

通過(guò)壓頭10將荷載傳遞加至試件，從控制臺(tái)18獲得層間破壞時(shí)的最大垂直荷載P，根據(jù)公式（1）計(jì)算剪切強(qiáng)度。

（1）；

τ為粘結(jié)層的剪切強(qiáng)度（MPa）；

P為最大垂直荷載（kN）；

θ為試件傾角（°）；

A為試件剪切面積（mm²）。

墊板19與下剪切夾具21之間放有光圓細(xì)鋼筋棒20，可減小底面摩擦對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

本實(shí)用新型可以通過(guò)加工不同傾斜角度的剪切夾具，可完成不大于90°傾角的斜剪試驗(yàn)。

本實(shí)用新型不但可以完成溫度、剪切角度、級(jí)配類型、界面處理情況、剪切速率單因素的斜剪試驗(yàn)，而且也可以完成多因素組合影響下的斜剪試驗(yàn)。

本實(shí)用新型的試驗(yàn)試件尺寸為120×100×100mm的長(zhǎng)方體試件。

綜上所述，本實(shí)用新型通過(guò)加工不同傾斜角度的剪切夾具，可完成不同剪切角度的斜剪試驗(yàn)。

本實(shí)用新型不但可以完成溫度、剪切角度、級(jí)配類型、界面處理情況、剪切速率單因素的斜剪試驗(yàn)，而且也可以完成多因素組合影響下的斜剪試驗(yàn)。

本實(shí)用新型通過(guò)壓頭將所施加的壓力傳遞給上剪切夾具，通過(guò)上剪切夾具和下剪切夾具共同作用，將長(zhǎng)方體瀝青混合料-瀝青混合料試件、瀝青混合料-半剛性基層材料試件斜剪破壞，可使試件形成明顯的剪切破壞面，通過(guò)分析斜剪試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得到瀝青面層層間的抗剪切強(qiáng)度。