一種瀝青路面層間粘結力的測試方法與流程
2024-04-04 15:35:05 3
本發明涉及層間粘結力測定測試夾具，特別是一種瀝青路面層間粘結力的測試方法。
背景技術：
我國現行瀝青路面設計是基於彈性層狀體系理論，在計算分析路面結構的應力應變響應時，假設瀝青路面各層為連續彈性體，然而由於材料設計、施工和環境等因素影響，瀝青路面層間難以實現完全連續。在交通及環境因素作用下，常常因為層間粘結不足，難以抵禦輪載產生的剪切力而發生層間破壞，致使路面出現推移、車轍及擁包等多種病害。因此，改善和加強瀝青面層之間的粘結性，對於提高層間材料抗剪強度，預防此類病害具有重要意義。
但是，我國現行規範中對瀝青路面層間材料粘結性能的評價方法並沒有明確的規定，更是缺少相應的測試方法，改性瀝青和乳化瀝青等材料的粘結性能僅僅由時恩格拉粘度和標準粘度來評價。大量研究資料顯示，瀝青路面層間主要受到壓應力，拉拔應力和剪應力的作用，而拉拔應力和剪應力不利於層間的粘結作用，且剪應力是引起層間破壞的主要因素之一，特別是高溫下的剪應力。因此，層間材料的粘結性能可以通過測定其不同溫度下的粘結抗剪強度進行評價。為此，本文作者利用課題組自行研製的多功能剪切儀，對普通瀝青，改性瀝青和改性乳化瀝青這種常用的粘層材料在不同溫度及灑布量條件下的粘結性能進行測試研究，提出以不同溫度下的粘結剪切強度作為層間材料粘結性能評價指標。
當前階段，工程中所用層間抗剪強度測試方法眾多，但存在不少缺點，對測試結果影響較大，主要問題有如下幾類：①不能真實模擬路面的工作環境，即得出的數據沒有利用價值，主要表現在：未考慮豎向荷載等；②測試時無數據自動採集設備，主要靠人工來測量和記載，測試精度受到嚴重影響；③測試設備結構簡單，可測試性能單一，遇複雜情況測試結果準確率低，可操作性差。
目前，還沒有用於瀝青路面層間材料粘合性能評價的測試方法。
技術實現要素：
本發明在於克服現有技術的不足，提供一種瀝青路面層間粘結力的測試方法，能夠真實模擬瀝青路面的豎向載荷載荷，獲取粘結力粘結力參數，便於層間材料粘合性能評價。
一種瀝青路面層間粘結力的測試方法，其特徵在於：包括如下步驟：
(1)製備試件：製備好水泥混凝土試件，將其放在模具中，均勻塗抹粘層油，等待粘層油達到表幹後，在其上採用輪碾成型方式成型尺寸相同的瀝青混凝土試件，試件養生後脫模，得到兩層粘合在一起的完整試件，試件冷卻後進行切割適用尺寸，標記好，準備進行拉拔測試；
(2)安裝試件，首先通過螺母連接將測試裝置的下夾具固定在壓力機底座上，然後將待測試的試件放置於下夾具中，同時將測試裝置的上夾具通過螺母固定在壓力機壓頭上，緩緩地放下降壓頭，調整好上夾具使之與試件吻合，調整好以後，繼續下降壓頭，使得上下夾具貼緊，上下夾具分別於試件夾緊固定，試件安裝完畢；
(3)開始測試，開啟壓力機，調整好速率，開始進行拉拔測試，顯示器上力值和位移開始變化，當把試件拉開之後，力值達到峰值，記錄，此時的峰值即為計算拉撥強度的最大破壞力，測試完畢，拆卸試件。
而且，所述的測試裝置包括壓力機及測試夾具，測試夾具包括上夾具及下夾具，所述下夾具由水平底板及其外周的三面固定圍擋和一面活動板構成，所述上夾具由水平頂板及其外周的三面固定圍擋和一面活動板構成，下夾具、上夾具的活動板位於上下對應的同側，活動板與其所相對的固定圍擋之間均採用平行螺杆進行連接。
而且，所述的下夾具的水平底板中心位置設有螺絲孔，通過螺絲連接在壓力機工作平臺的軸心處的底座上。
而且，所述的上夾具的水平頂板中心位置焊接有螺母，通過螺母連接壓力機壓頭軸心下部所固裝的拉拔力傳感器。
本發明的優點和有益效果為：
1.本瀝青路面層間粘結力的測試方法，採用特製的測試夾具，測試時在上夾具、下夾具之間擺放測試試件，上夾具和下夾具分別設有可調空間，通過平行螺杆鬆緊來適應試件尺寸，其優點為：夾具可以適應試件尺寸誤差，保證試件合理尺寸範圍內都能夾緊；可有效模擬現場實際層間粘結力，為應用提供真實參考數據；使用方便，只需要普通壓力測試機即可進行測試，適應範圍廣。
2.本瀝青路面層間粘結力的測試方法，其測試夾具可通過平行螺杆來對活動板進行調節，保證夾住試件又不夾壞試件，通過這種夾具，避免了原來拉拔強度測試結果單一，測試面積過小導致誤差過大等缺點，不管何種結構的層間拉拔力，包括瀝青混凝土與瀝青混凝土之間、瀝青混凝土與水泥混凝土之間，水泥混凝土與水泥混凝土之間的層間粘結力，只要測試需要都可以成型相應的試件，測定不同材料結構層與層之間的粘結力。
3.本瀝青路面層間粘結力的測試方法，其測試夾具上夾具和下夾具兩端中心均採用螺絲連接壓力測試機，即使試件尺寸存在誤差，也能保證進行拉拔測試時，拉力處於同一軸心上，測試過程自動化程度高，數據準確可靠。
4.本瀝青路面層間粘結力的測試方法，其測試夾具具有隨著試件大小靈活可調，實現對路面各個結構層層間粘結力的測定，具有精度高，真實性好，可靠性好的優點。
5.本瀝青路面層間粘結力的測試方法，能夠真實模擬瀝青路面的豎向載荷載荷，獲取粘結力粘結力參數，便於層間材料粘合性能評價。
附圖說明
圖1為本發明所採用的測試裝置的結構示意圖；
圖2為圖1的A向視圖。
附圖標記：
1-壓力機壓頭、2-拉拔力傳感器、3-上夾具、4-壓力機、5-下夾具、6-底座、7-工作平臺、8-電機、9-基座、10-水平底板、11-活動板、12-平行螺杆、13-螺絲孔、14-固定圍擋。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護範圍。
一種瀝青路面層間粘結力的測試方法，其包括如下步驟：
(2)製備試件：製備好長×寬×高為30cm×30cm×5cm的水泥混凝土試件，將其放在30cm*30cm*10cm的模具中，均勻塗抹粘層油，等待粘層油達到表幹後，在其上採用輪碾成型方式成型尺寸為的30cm*30cm*5cm瀝青混凝土，試件養生後脫模，得到兩層粘合在一起的完整試件，試件冷卻後進行切割，切割後試件的尺寸為10cm*10cm*10cm，標記好，準備進行拉拔測試；
(2)安裝試件，首先通過螺母連接將測試夾具的下夾具固定在壓力機底座上，然後將待測試的試件放置於下夾具中，同時將測試夾具的上夾具通過螺母固定在壓力機壓頭上，緩緩地放下降壓頭，調整好上夾具使之與試件吻合，調整好以後，繼續下降壓頭，使得上下夾具貼緊，上下夾具分別於試件夾緊固定，試件安裝完畢；
(3)開始測試，開啟壓力機，調整好速率，開始進行拉拔測試，顯示器上力值和位移開始變化，當把試件拉開之後，力值達到峰值，記錄，此時的峰值即為計算拉撥強度的最大破壞力，測試完畢，拆卸試件，不測試時，要保養夾具，清洗乾淨後塗抹一層油層進行保護。
本發明所使用的瀝青路面層間粘結力的測試裝置，如圖1、2所示、其包括壓力機及測試夾具，測試夾具包括上夾具3及下夾具5，下夾具由水平底板10及其外周的三面固定圍擋14和一面活動板11構成，活動板與其所相對的固定圍擋之間採用平行螺杆12進行連接。上夾具由水平頂板及其外周的三面固定圍擋和一面活動板構成，與下夾具結構相同。下夾具、上夾具的活動板位於上下對應的同側。
下夾具的水平底板中心位置設有螺絲孔13，通過螺絲連接在壓力機4工作平臺7的軸心處的底座6上。上夾具的水平頂板中心位置焊接有螺母，通過螺母連接壓力機壓頭1軸心下部所固裝的拉拔力傳感器2。壓力機的壓頭依靠基座9內的電機8及兩側的絲槓傳動機構驅動進行升降。
測試時在上夾具、下夾具之間擺放測試試件，上夾具和下夾具分別設有可調空間，通過平行螺杆鬆緊來適應試件尺寸。
儘管為說明目的公開的本發明的實施例和附圖，但是本領域的技術人員可以理解，在不脫離本發明及所附權利要求的精神和範圍內，各種替換、變化和修改都是可能的，因此本發明的範圍不局限於實施例和附圖所公開的內容。