一種檢測(cè)擰搓作用使路面損害的裝置及其測(cè)定方法
【專利說明】一種檢測(cè)擰搓作用使路面損害的裝置及其測(cè)定方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于瀝青路面力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測(cè)擰搓作用使路面損害 的裝置及其測(cè)定方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 現(xiàn)如今，我國(guó)的瀝青路面主要應(yīng)用在重要路段，例如高速公路，一級(jí)公路，城市道 路等等，同時(shí)瀝青路面常出現(xiàn)的病害也引起廣泛的關(guān)注?！豆饭こ虨r青及瀝青混合料試驗(yàn) 規(guī)程》(JTGE20-2011)中對(duì)瀝青路面的高溫車轍，低溫開裂，水損害，疲勞特性以及抗老化性 能都有著明確的試驗(yàn)方法、步驟和指標(biāo)。而對(duì)車輛擰搓作用下瀝青路面損害，如坑槽，松散， 掉粒等重視程度不足。
[0003] 習(xí)慣上我們理解的瀝青路面的松散，坑槽，掉?？隙ㄊ窃谒淖饔孟聻r青路面發(fā) 生的病害現(xiàn)象。近年來工程實(shí)踐表明，瀝青路面發(fā)生上述病害不一定完全歸咎于水損害。在 機(jī)場(chǎng)跑道飛機(jī)轉(zhuǎn)彎的輪跡處，城市道路交叉口，公交車站，停車場(chǎng)，高速公路收費(fèi)站，長(zhǎng)大縱 坡道路等都會(huì)出現(xiàn)車輛擰搓作用下路面出現(xiàn)不同損害的情況。這些地方瀝青路面不僅要承 受車輛動(dòng)荷載的作用，而且還受到車輛施加給路面的扭矩的作用。瀝青路面相當(dāng)于在車輛 動(dòng)荷載和扭矩的耦合作用下發(fā)生了破壞。
[0004] 目前針對(duì)瀝青路面的水損害有凍融霹靂試驗(yàn)，浸水馬歇爾試驗(yàn)都能很好地評(píng)價(jià)水 穩(wěn)定性能；針對(duì)松散損害規(guī)范中提出了肯塔堡飛散試驗(yàn)，而它只對(duì)SMA，OGFC，ATB，乳化瀝 青碎石等大孔隙瀝青混合料提出要求，對(duì)密級(jí)配瀝青混凝土沒有相應(yīng)的指標(biāo)。申請(qǐng)?zhí)枮?201310496868. 0的中國(guó)發(fā)明專利中提出了一種瀝青混合料松散指標(biāo)測(cè)定儀及其測(cè)定方法， 通過扭矩傳感器測(cè)定瀝青混合料拌和過程扭矩的大小來判斷瀝青混合料施工過程的和易 性，瀝青混合料的松散性是其和易性的一種體現(xiàn)形式。該方法主要突出的是瀝青混合料拌 合和攤鋪過程的松散性，是對(duì)施工質(zhì)量的控制。上文提出的特殊路段的復(fù)雜交通荷載引起 的路面病害，規(guī)范沒有具體的試驗(yàn)方法和檢測(cè)的指標(biāo)。
[0005] 綜上所述，目前針對(duì)水損害引起的瀝青路面的松散以及拌合情況下通過瀝青混合 料的松散評(píng)價(jià)施工和易性都有了相應(yīng)的解決措施，針對(duì)瀝青混合料水損害的檢驗(yàn)以及施工 拌合過程中的松散性檢驗(yàn)的技術(shù)都已經(jīng)成熟，但就車輛和飛機(jī)輪胎等作用下的瀝青路面的 損害，如飛機(jī)在跑道上作用，車輛在停車場(chǎng)、交叉口、長(zhǎng)大縱坡等特殊路段作用所造成的路 面松散、掉粒，剝落等病害目前規(guī)范沒有具體的試驗(yàn)方法和檢測(cè)的指標(biāo)，但這些問題的解決 刻也不容緩。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種檢測(cè)擰搓作用使路面損 害的裝置及其測(cè)定方法，能夠?qū)Q搓作用下瀝青路面的損害狀況進(jìn)行檢測(cè)。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明裝置采用如下技術(shù)方案：
[0008] 包括恒溫箱以及設(shè)置在恒溫箱底部用于放置試件的試件槽，在試件槽的上方設(shè)置 有用于模擬車輛輪胎的水平擰搓裝置，擰搓裝置為圓形且其直徑和標(biāo)準(zhǔn)車輛輪胎的當(dāng)量圓 直徑相等；擰搓裝置上連接有用于帶動(dòng)擰搓裝置給試件施加荷載的液壓裝置，擰搓裝置上 還連接有用于在其壓緊試件時(shí)，帶動(dòng)其在試件上進(jìn)行往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的連桿部件。
[0009] 進(jìn)一步地，所述擰搓裝置的材質(zhì)為輪胎橡膠，且上端連接伸縮滑桿，伸縮滑桿穿過 恒溫箱的頂板與液壓裝置和連桿部件相連。
[0010] 進(jìn)一步地，所述的恒溫箱上設(shè)置玻璃門，其內(nèi)設(shè)置有照明燈。
[0011] 進(jìn)一步地，所述的液壓裝置連接油泵，連桿部件連接電動(dòng)機(jī)。
[0012] 進(jìn)一步地，所述的恒溫箱、油泵和電動(dòng)機(jī)通過支架固定在一起。
[0013] 進(jìn)一步地，所述的油泵、電動(dòng)機(jī)和恒溫箱均連接操控箱。
[0014] 進(jìn)一步地，所述的操控箱上設(shè)置有電源鍵、照明鍵、上升鍵、下降鍵、運(yùn)行鍵、復(fù)位 鍵、定時(shí)顯示器和調(diào)溫顯示屏。
[0015] 本發(fā)明測(cè)定方法的技術(shù)方案是：包括以下步驟：
[0016] 步驟一：取瀝青混合料制成的板塊狀試件稱取初始質(zhì)量，然后將試件放置在恒溫 箱內(nèi)的試件槽中，設(shè)定恒溫箱的溫度在20~60°C，對(duì)試件進(jìn)行養(yǎng)生直至試件的溫度和恒溫 箱的設(shè)定溫度一致；
[0017] 步驟二：通過液壓裝置帶動(dòng)伸縮滑桿和擰搓裝置下降，直至擰搓裝置完全接觸試 件的上表面并對(duì)試件施加0. 5~1. OMPa的荷載壓強(qiáng)；
[0018] 步驟三：通過連桿部件和伸縮滑桿帶動(dòng)擰搓裝置在試件上表面進(jìn)行10~60min的 往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)試件的擰搓；
[0019] 步驟四：升起擰搓裝置，取出經(jīng)過擰搓的試件，清掃試件表面擰搓剝落的瀝青混合 料料粒，然后再稱取清掃干凈的試件質(zhì)量，計(jì)算損失的質(zhì)量，完成車輛擰搓作用下瀝青路面 的損害程度檢測(cè)。
[0020] 進(jìn)一步地，制成試件的瀝青混合料的礦料級(jí)配包括連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配，其中由 連續(xù)級(jí)配瀝青混合料和間斷級(jí)配瀝青混合料制成的試件，在步驟一、步驟二和步驟三中所 采用的試驗(yàn)條件參數(shù)分別為：
[0021] 連續(xù)級(jí)配，溫度40~60°C，壓強(qiáng)0. 7~1. OMPa，擰搓時(shí)間20~40min ;
[0022] 間斷級(jí)配，溫度20~40°C，壓強(qiáng)0. 5~0. 7MPa，擰搓時(shí)間40~60min。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
[0024] 本發(fā)明裝置中通過采用恒溫箱，能控制溫度保持在試驗(yàn)要求的恒定溫度，更好的 模擬實(shí)際路面狀況；設(shè)置試件槽放置試件，在試件槽上方設(shè)置擰搓裝置，擰搓裝置上連接液 壓裝置和連桿部件，通過液壓裝置帶動(dòng)擰搓裝置下降直至壓緊試件，同時(shí)擰搓裝置為圓形 且為水平設(shè)置，其直徑和標(biāo)準(zhǔn)車輛輪胎的當(dāng)量圓直徑相等，所以在壓緊試件時(shí)，擰搓裝置和 地面的接觸面積與輪胎靜止在路面上的接觸面積相等，在擰搓裝置壓緊試件后，再通過連 桿部件帶動(dòng)擰搓裝置進(jìn)行往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠很好地用于模擬實(shí)際車輪對(duì)路面的擰搓，使路面 受到荷載和擰搓扭矩的交互作用，便于獲取擰搓作用對(duì)路面的損害情況。
[0025] 進(jìn)一步，本發(fā)明的擰搓裝置采用輪胎橡膠，能夠與與車輛作用路面以及飛機(jī)轉(zhuǎn)彎 的實(shí)際狀況相符合。
[0026] 進(jìn)一步，本發(fā)明通過設(shè)置玻璃門，方便取放件和試驗(yàn)觀察。
[0027] 進(jìn)一步，本發(fā)明通過設(shè)置支架使裝置形成整體，使試驗(yàn)操作更加便利。
[0028] 本發(fā)明方法通過液壓裝置使得擰搓裝置作用在試件上有一個(gè)荷載，然后通過擰搓 裝置原地往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，以對(duì)試件上表面進(jìn)行摩擦，模擬實(shí)際輪胎對(duì)瀝青路面的損害，因?yàn)轱w機(jī) 在機(jī)場(chǎng)道面上的原地轉(zhuǎn)彎，車輛在路口調(diào)轉(zhuǎn)方向，停車場(chǎng)路面車輛的側(cè)位停車，飛機(jī)和車輛 對(duì)道面的作用除了荷載還存在一個(gè)擰搓的扭矩，本發(fā)明就此實(shí)際的情況，通過擰搓裝置作 用在試件表面，通過擰搓裝置的往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)試件進(jìn)行原地來回搓動(dòng)，模擬的方法與車輛作 用路面以及飛機(jī)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際狀況很符合，為今后瀝青路面的設(shè)計(jì)提供了另一個(gè)有說服力的 指標(biāo)。同時(shí)本發(fā)明中通過在20~60°C對(duì)試件進(jìn)行養(yǎng)生，使試件的整體溫度均勻，然后在 0. 5~1. OMPa的壓強(qiáng)下，使擰搓裝置在試件上進(jìn)行往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)10~60min，該條件下試件的 測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定，不同瀝青混合料松散損失的區(qū)分度大，利于評(píng)價(jià)擰搓作用下瀝青路面的損 害狀況。 【【附圖說明】】
[0029] 圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖2是圖1中擰搓裝置的示意圖；
[0031] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例一中0GFC