一種用于測(cè)試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)設(shè)備，具體涉及一種用于測(cè)試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的 設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 裂縫是瀝青路面的主要病害之一。裂縫的存在使得路表的積水或者其他雜質(zhì)通過(guò) 裂縫進(jìn)入道路基層，大大消減道路整體的強(qiáng)度和穩(wěn)定度，使道路受到了更嚴(yán)重的破壞。在我 國(guó)北方地區(qū)，氣溫變化快，晝夜溫差大且天氣寒冷，瀝青路面的裂縫問(wèn)題尤為突出。
[0003] 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)裂縫的處理方法通常是以灌縫材料對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，最初使用熱的 基質(zhì)瀝青進(jìn)行灌縫，但由于基質(zhì)瀝青性能不滿足使用要求，在灌縫后很快出現(xiàn)其他問(wèn)題。 SBS改性瀝青灌縫材料以其優(yōu)良的性能在瀝青路面裂縫修補(bǔ)中得到廣泛應(yīng)用，但SBS改性 瀝青是一種非極性材料，與舊路面之間的粘結(jié)強(qiáng)度較低，在路面低溫收縮時(shí)容易出現(xiàn)灌縫 材料與舊路面剝離脫落，重新產(chǎn)生裂縫。如今市面上的灌縫材料日新月異，使用性能也參差 不齊，但始終沒(méi)有一個(gè)簡(jiǎn)單有效的方法對(duì)灌縫材料的使用性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0004] 灌縫材料不僅直接暴露在外界環(huán)境中，而且還要在車(chē)輪荷載的作用下將兩塊斷開(kāi) 的路面粘結(jié)在一起，故如何測(cè)試和評(píng)定灌縫材料在重復(fù)荷載、形變的作用下的使用性能進(jìn) 是評(píng)價(jià)灌縫材料的使用性能優(yōu)略的關(guān)鍵所在。然而，在現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備當(dāng)中，報(bào)道過(guò)用于 測(cè)試灌縫材料使用性能的設(shè)備，沒(méi)有能夠在上所條件下完成測(cè)試過(guò)程的，所以說(shuō)目前尚缺 乏這種設(shè)備。
[0005] 采用何種方法模擬重復(fù)的車(chē)輪荷載以及兩塊路面板之間的重復(fù)相對(duì)位移成為測(cè) 試灌縫材料的使用性能的一大難點(diǎn)和重點(diǎn)，及時(shí)的記錄裂縫破壞失效的時(shí)間也是一個(gè)難 點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于測(cè)試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的設(shè) 備及方法，用于模擬測(cè)試路面灌縫材料的使用性能，從而解決了路面灌縫材料使用性能的 測(cè)試問(wèn)題，最終為了解決工程實(shí)際中評(píng)價(jià)路面灌縫材料質(zhì)量的問(wèn)題。
[0007] 本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是：
[0008] -種用于測(cè)試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的設(shè)備，包括底座和設(shè)置在底座之上的 振動(dòng)平臺(tái)，底座與振動(dòng)平臺(tái)之間通過(guò)若干均勻布置的彈簧相連接，振動(dòng)平臺(tái)的底部安裝有 兩個(gè)轉(zhuǎn)速可調(diào)的電機(jī)，兩個(gè)電機(jī)的輸出軸分別通過(guò)齒輪與固定在振動(dòng)平臺(tái)上的垂直偏心軸 和水平偏心軸相嚙合；
[0009] 振動(dòng)平臺(tái)的上方設(shè)置有測(cè)試裝置，測(cè)試裝置包括固定端和活動(dòng)端，其中，測(cè)試裝置 的固定端包括固定在振動(dòng)平臺(tái)上的測(cè)試固定端底座以及固定在測(cè)試固定端底座上方的測(cè) 試固定端試件卡槽，測(cè)試裝置的活動(dòng)端包括測(cè)試活動(dòng)端底座以及固定在測(cè)試活動(dòng)端底座上 方的測(cè)試活動(dòng)端試件卡槽；
[0010] 測(cè)試時(shí)，測(cè)試固定端試件固定在測(cè)試固定端試件卡槽內(nèi)，測(cè)試活動(dòng)端試件固定在 測(cè)試活動(dòng)端試件卡槽內(nèi)，且測(cè)試固定端試件與測(cè)試活動(dòng)端試件之間通過(guò)粘結(jié)界面相連接； 用于記錄粘結(jié)界面破壞時(shí)間的分離時(shí)間記錄儀設(shè)置在測(cè)試固定端底座上。
[0011] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：底座固定在試驗(yàn)臺(tái)上，且底座與試驗(yàn)臺(tái)之間還設(shè)置有 橡膠防滑層。
[0012] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：每個(gè)彈簧的上端均通過(guò)上側(cè)彈簧固定管固定在振動(dòng)平 臺(tái)的底部，每個(gè)彈簧的下端均通過(guò)下側(cè)彈簧固定管固定在底座上。
[0013] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：測(cè)試固定端底座通過(guò)測(cè)試固定端底座固定螺絲固定在 振動(dòng)平臺(tái)上；測(cè)試固定端試件卡槽通過(guò)測(cè)試固定端垂直固定螺桿固定在測(cè)試固定端底座的 上方；測(cè)試固定端試件通過(guò)測(cè)試固定端水平固定螺桿固定在測(cè)試固定端試件卡槽內(nèi)。
[0014] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：測(cè)試活動(dòng)端底座通過(guò)若干均勻布置的萬(wàn)向輪設(shè)置在振 動(dòng)平臺(tái)上；測(cè)試活動(dòng)端試件卡槽通過(guò)測(cè)試活動(dòng)端垂直固定螺桿固定在測(cè)試活動(dòng)端底座上； 測(cè)試活動(dòng)端試件通過(guò)測(cè)試活動(dòng)端水平固定螺桿固定在測(cè)試活動(dòng)端試件卡槽內(nèi)。
[0015] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：測(cè)試活動(dòng)端底座上還設(shè)置有測(cè)試活動(dòng)端配置。
[0016] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：振動(dòng)平臺(tái)上設(shè)置有兩套測(cè)試裝置和分離時(shí)間記錄儀。
[0017] 一種用于測(cè)試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的方法，該方法基于上述的用于測(cè)試路 面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的設(shè)備，包括以下操作步驟：
[0018] 步驟一、將路面材料制成300mm*300mm*50mm的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)轍板試件，用兩塊車(chē)轍板試 件的間隙模擬路面裂縫再經(jīng)過(guò)切槽處理之后的狀態(tài)，接著將兩塊車(chē)轍板分別通過(guò)固定螺桿 固定在測(cè)試裝置的固定端和活動(dòng)端；
[0019] 步驟二、用定量路面灌縫材料將兩塊一定間距的車(chē)轍板粘結(jié)在一起，并且在室溫 下養(yǎng)生24h，以備后續(xù)試驗(yàn)使用；
[0020] 步驟三、將分離時(shí)間記錄儀固定在粘結(jié)界面上，將記錄儀清零，開(kāi)啟振動(dòng)平臺(tái)同時(shí) 開(kāi)始計(jì)時(shí)，在試驗(yàn)進(jìn)行的過(guò)程中，根據(jù)具體預(yù)設(shè)程序變換振動(dòng)頻率和振動(dòng)方向，直到粘結(jié)界 面破壞，此時(shí)兩塊車(chē)轍板試件分離，讀出分離時(shí)間記錄儀所記錄的破壞時(shí)間；
[0021 ] 步驟四、用粘結(jié)界面破壞的時(shí)間、振動(dòng)平臺(tái)的振動(dòng)等級(jí)及粘結(jié)界面破壞等級(jí)綜合 評(píng)定路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能；粘結(jié)界面破壞的時(shí)間直接由分離時(shí)間記錄儀讀出；振動(dòng) 平臺(tái)的振動(dòng)等級(jí)由預(yù)先設(shè)定的振動(dòng)模式確定；試驗(yàn)結(jié)束時(shí)暴露出來(lái)的界面即為灌縫材料粘 結(jié)界面的破壞界面。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有效效果是：
[0023] 本發(fā)明提供的測(cè)試設(shè)備實(shí)現(xiàn)了路面灌縫材料使用性能測(cè)試，優(yōu)點(diǎn)在于：其突破了 加載方式的局限，采用振動(dòng)平臺(tái)利用慣性原理向所測(cè)試的灌縫材料粘結(jié)界面施加重復(fù)的荷 載和產(chǎn)生重復(fù)的相對(duì)位移。
[0024] 本發(fā)明在測(cè)試方法方面能夠同時(shí)完成兩組試驗(yàn)，保證較強(qiáng)的對(duì)比關(guān)系和試驗(yàn)效 率；在記錄數(shù)據(jù)方面，可準(zhǔn)確記錄下試件破壞的時(shí)間，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和試驗(yàn)的重復(fù)性； 用粘結(jié)界面破壞的累計(jì)振動(dòng)時(shí)間、振動(dòng)等級(jí)及界面破壞等級(jí)綜合定量評(píng)定路面灌縫材料粘 結(jié)疲勞性能。
[0025] 綜上所述，本發(fā)明主要為解決工程實(shí)際中路面裂縫處理而開(kāi)發(fā)的，可用于測(cè)試路 面灌縫材料的使用性能。
【附圖說(shuō)明】：
[0026] 圖1是本發(fā)明用于測(cè)試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的設(shè)備的主視圖；
[0027] 圖2是圖1的俯視圖；
[0028] 圖中一振動(dòng)平臺(tái)，1-1 一底座，1-2-橡膠防滑層，1-3-下側(cè)彈簧固定管，1-4一 上側(cè)彈費(fèi)固定管，1_5-彈費(fèi)，2 -電機(jī)，2_1-垂直偏心軸，2_2-水平偏心軸，3-測(cè)試固定 端底座，3_1-測(cè)試固定端水平固定螺桿，3_2-測(cè)試固定端底座固定螺絲，3_3-測(cè)試固定 端垂直固定螺桿，3-4-測(cè)試固定端試件卡槽，4一測(cè)試活動(dòng)端底座，4-1 一測(cè)試活動(dòng)端水平 固定螺桿，4_2-萬(wàn)向輪，4_3-測(cè)試活動(dòng)端配重，4_4一測(cè)試活動(dòng)端垂直固定螺桿，4_5-測(cè) 試活動(dòng)端試件卡槽，5-測(cè)試活動(dòng)端試件，6-測(cè)試固定端試件，7-粘結(jié)界面，8-分離時(shí)間 記錄儀。
【具體實(shí)施方式】：
[0029] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0030] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種用于測(cè)試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的設(shè)備，包括 底座1-1和設(shè)置在底座1-1之上的振動(dòng)平臺(tái)1，底座1-1固定在試驗(yàn)臺(tái)上，且底座1-1與試 驗(yàn)臺(tái)之間還設(shè)置有橡膠防滑層1-2,以防止整個(gè)裝置運(yùn)行時(shí)振動(dòng)產(chǎn)生的滑動(dòng)；底座1-1與振 動(dòng)平臺(tái)1之間通過(guò)若干均勻布置的彈簧1-5相連接，每個(gè)彈簧1-5的上端均通過(guò)上側(cè)彈簧 固定管1-4固定在振動(dòng)平臺(tái)1的底部，每個(gè)彈簧1-5的下端均通過(guò)下側(cè)彈簧固定管1-3固 定在底座1-1上；振動(dòng)平臺(tái)1的底部安裝有兩個(gè)轉(zhuǎn)速可調(diào)的電機(jī)2,兩個(gè)電機(jī)2的輸出軸分 別通過(guò)齒輪與固定在振動(dòng)平臺(tái)1上的垂直偏心軸2-1和水平偏心軸2-2相嚙合，可分別提 供水平方向和垂直方向上的振動(dòng)；
[0031] 振動(dòng)平臺(tái)1的上方設(shè)置有測(cè)試裝置，測(cè)試裝置包括固定端和活動(dòng)端，其中，測(cè)試裝 置的固定端包括固定在振動(dòng)平臺(tái)1上的測(cè)試固定端底座3以及固定在測(cè)試