一種路面承載機敏傳導裝置的製作方法

2023-06-07 15:03:31 2

專利名稱：一種路面承載機敏傳導裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種路面承載傳導裝置，主要用於組成高速公路測車重的自監控系統。
技術背景目前，機敏混凝土壓敏特性的研究僅涉及到單軸均勻受力情形，對在路面實際情況下機敏混凝土壓敏性方面的研究明顯不足。由於車輛對路面的荷載一般不超過0.7MPa，在這麼小的壓力作用下，碳纖維水泥基材料(即機敏混凝土)很難做出靈敏的感應。因此，將機敏混凝土鋪築於實際的路面層中監控和測量車輛的承重並不能得到理想的效果，這是目前機敏混凝土在路面承載檢測中沒有得到應用的關鍵因素之一。
此外，車輪對路面的荷載還具有動載性，瞬時性，重複性等特點。這些因素使得碳纖維水泥基材料作為一種機敏材料在路面上的直接應用上存在著較大的困難。

發明內容
本實用新型的目的在於提供一種對承重傳導敏感、安裝簡單的路面承載機敏傳導裝置。
為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是一種路面承載機敏傳導裝置，它包括機敏混凝土傳感元件1，其特徵在於混凝土試件板2的一面上至少設有兩個機敏混凝土傳感元件槽4，每一機敏混凝土傳感元件槽4中用環氧樹脂固定一機敏混凝土傳感元件1，且機敏混凝土傳感元件1凸出於混凝土試件板2外。
所述的混凝土試件板2的一面上設有兩個機敏混凝土傳感元件槽4，兩個機敏混凝土傳感元件槽4分別位於混凝土試件板2的兩端部。
本實用新型採用機敏混凝土傳感元件1位於混凝土試件板2下，通過受力面積的改變來增大機敏混凝土傳感元件1所受壓力(如圖2所示，混凝土試件板2的上面為受到輪胎壓力作用的區域)，增大了靈敏的感應度，能應用於路面實際承載檢測，安裝簡單。本實用新型主要用於組成高速公路測車重的自監控系統。


圖1是本實用新型的主視圖圖2是圖1的俯視圖圖3是圖1沿A-A線剖視圖圖4是本實用新型的機敏混凝土傳感元件的結構示意圖圖5是本實用新型的混凝土試件板的結構示意圖圖6是本實用新型應用時的路面混凝土面板的結構示意圖圖中1-機敏混凝土傳感元件，2-混凝土試件板，3-電極，4-機敏混凝土傳感元件槽，5-路面混凝土面板，6-路面承載機敏傳導裝置槽，7-走線槽。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種路面承載機敏傳導裝置，它包括機敏混凝土傳感元件1、混凝土試件板2，混凝土試件板2的一面上設有兩個機敏混凝土傳感元件槽4，兩個機敏混凝土傳感元件槽4分別位於混凝土試件板2的兩端部。每一機敏混凝土傳感元件槽4中用環氧樹脂固定一機敏混凝土傳感元件1，且機敏混凝土傳感元件1凸出於(部分露於)混凝土試件板2外。
本實用新型的混凝土試件板2的一面上還可設有三個機敏混凝土傳感元件槽4，兩個機敏混凝土傳感元件槽4分別位於混凝土試件板2的兩端部，混凝土試件板2的中部設一機敏混凝土傳感元件槽4。
本實用新型的混凝土試件板2的一面上還可根據需要設置三個以上的機敏混凝土傳感元件槽4，每一機敏混凝土傳感元件槽4中用環氧樹脂固定一機敏混凝土傳感元件1，且機敏混凝土傳感元件1凸出於(部分露於)混凝土試件板2外。
一、機敏混凝土傳感元件1的製作機敏混凝土傳感元件1主要由碳纖維水泥和電極構成，碳纖維水泥漿配比按普通矽酸鹽水泥重量份計水灰比為0.35，碳纖維摻量為總體積的0.3％，矽灰摻量為總重量的10％，甲基纖維素用作分散劑摻量為總重量的0.4％，磷酸三丁脂用作消泡劑摻量為總重量的0.05％，減水劑摻量為總重量的0.8％。
首先要對碳纖維進行表面處理，即用雙氧水浸泡碳纖維24小時，在110℃溫度下烘乾備用；其次，把鋼絲網裁剪成4cm×4cm的方塊，焊上導線，並塗上環氧樹脂，製成電極。在7cm×7cm×7cm模具中澆注的碳纖維水泥漿，震動抹平後把鋼絲網電極插入試件當中並使電極間的間隔為5cm(如圖4所示)。振動成型後1天脫模，在恆溫養護室中養護到28天齡期。碳纖維水泥漿的製作首先用手把碳纖維儘量分開，注入含分散劑、減水劑、消泡劑的拌和水(分散劑要用沸水溶解後靜置12小時)，攪拌3分鐘後加入水泥和矽灰，再攪拌3分鐘。
機敏混凝土傳感元件也可採用現有的，如專利號02132967.2。
二、混凝土試件板2的製作製作C50的混凝土試件板，其尺寸為55cm×15cm×15cm。混凝土試件的中埋設兩根50mm的鋼筋力求能夠儘量提品質。C50的混凝土的配合比見表1，採用現有的C50的混凝土配合比。按照圖5所示形狀製作C50混凝土試件板。
表1 C50混凝土配合比

三、本實用新型的應用本實用新型應用時的路面混凝土面板如圖6所示，將路面承載機敏傳導裝置放置於路面混凝土面板5的路面承載機敏傳導裝置槽6中，如圖2所示，混凝土試件板2的上面為受到輪胎壓力作用的區域，即機敏混凝土傳感元件1位於下面；並用環氧樹脂把路面承載機敏傳導裝置固定起來，使其與面板四周能夠較好的粘結在一起。走線槽7用於放置與電極相連的導線，把導線從指定位置走出來，用膠布把導線包裹好，並在外層塗上一層環氧樹脂保護膜；最後把所用引出的導線集合到一起，用水泥混凝土在路邊砌築一個可以自由丌關的小盒子把這些導線接頭保護起來，方便以後數據的採集。表2是對路面承載機敏傳導裝置進行實地檢測，當不同的車輛通過時路面承載機敏傳導裝置的電阻變化率。表3是在加鋪了20cm的瀝青混凝土後，車輛通過時的電阻變化率，發現機路面承載機敏傳導裝置仍然能感應到重型車輛的通過。
表2路面承載機敏傳導裝置的測量數據

表3加鋪瀝青後路面承載機敏傳導裝置測量數據


表中沒有載荷為N，小型車輛為L，滿載的中型車輛與空載的大型車輛為M，滿載的大型車輛為H。
權利要求1.一種路面承載機敏傳導裝置，它包括機敏混凝土傳感元件(1)，其特徵在於混凝土試件板(2)的一面上至少設有兩個機敏混凝土傳感元件槽(4)，每一機敏混凝土傳感元件槽(4)中用環氧樹脂固定一機敏混凝土傳感元件(1)，且機敏混凝土傳感元件(1)凸出於混凝土試件板(2)外。
2.根據權利要求1所述的一種路面承載機敏傳導裝置，其特徵在於所述的混凝土試件板(2)的一面上設有兩個機敏混凝土傳感元件槽(4)，兩個機敏混凝土傳感元件槽(4)分別位於混凝土試件板(2)的兩端部。
專利摘要本實用新型涉及一種路面承載傳導裝置，主要用於組成高速公路測車重的自監控系統。一種路面承載機敏傳導裝置，它包括機敏混凝土傳感元件(1)，其特徵在於混凝土試件板(2)的一面上至少設有兩個機敏混凝土傳感元件槽(4)，每一機敏混凝土傳感元件槽(4)中用環氧樹脂固定一機敏混凝土傳感元件(1)，且機敏混凝土傳感元件(1)凸出於混凝土試件板(2)外。本實用新型增大了靈敏的感應度，能應用於路面實際承載檢測，安裝簡單。
文檔編號G01G19/03GK2935105SQ20062009762
公開日2007年8月15日 申請日期2006年7月4日 優先權日2006年7月4日
發明者水中和, 李超, 劉松, 王武峰, 連麗, 宋顯輝, 李卓球 申請人:武漢理工大學