一种利用离心力测试沥青路面层间剪切强度的试验设备的制作方法

xiaoxiao2020-06-24  2

专利名称:一种利用离心力测试沥青路面层间剪切强度的试验设备的制作方法
【专利摘要】一种利用离心力测试沥青路面层间剪切强度的试验设备,包括箱体和设置在其上的离心桶,两者之间通过设置在离心桶底板上的通风隔离网和电扇相连通;其中,箱体内设置有动力传送轴底座、发动机和温度控制装置,动力传送轴底座位于箱体内的底板中心处,动力传送轴的一端与动力传送轴底座活动连接,其另一端穿过离心桶的底板并与设置在离心桶内的离心杆的中心处相连;离心杆的一端设置有剪切试件,其另一端设置有用于使离心杆保持平衡的配重;动力传送轴上设置有动力传送轴齿轮,发动机的动力输出轴通过发动机齿轮与动力传送轴齿轮外啮合;离心桶的外壁上均匀设置有若干与计算机相连的振动感应器。本实用新型用于测定沥青路面层间剪切强度。
【专利说明】-种利用离心力测试源青路面层间剪切强度的试验设备

【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种试验设备,具体设及一种利用离屯、力测试渐青路面层间剪切 强度的试验设备。

【背景技术】
[0002] 渐青路面的层间结合质量是影响渐青路面使用寿命的重要因素之一,在交通及环 境因素作用下,常常因为层间粘结不足,难W抵御轮载产生的剪切力作用而发生层间破坏, 致使路面出现多种病害。陕西省过去几年修建的多条公路大修设计调研结果也证实了该 一点,通过对绕城高速、西户高速、延塞高速、铜黄高速、西=一高速等路面病害进行调查发 现,该些公路均不同程度地出现拥包、推移等病害。对安徽省内的多条高速的调查结果也显 示部分高速公路也均不同程度地存在渐青路面层间粘结不足的情况。该都与渐青路面层间 粘结条件十分脆弱有很大关系,也是导致路面稳定性和耐久性不足的关键原因所在。
[0003] 因此,为了使路面多层组合体系具有良好的结构承载力和耐久性,加强渐青路面 的层间抗剪切强度对于预防病害具有重要意义。然而如何测试和评定渐青路面的层间剪切 强度却成为了一个难题。在现有的技术和设备中,尚没有适用于测试渐青路面的层间剪切 强度的设备。
[0004] 要测试渐青路面的层间剪切强度,就必须要提供一个纯粹的与粘结界面保持水平 的剪切力;在进行试验时,准确的测量和记录粘结界面剪切破坏时力的值也是一个重点和 难点。 实用新型内容
[0005] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用离屯、力测试渐青路面层间剪切强 度的试验设备,用于定量模拟测量渐青路面层间的剪切强度,从而解决了渐青路面层间剪 切强度的测试问题,最终为了解决工程实际中评价渐青路面层间粘结效果的问题。
[0006] 本实用新型为了解决上述技术问题采取的技术方案是:
[0007] 一种利用离屯、力测试渐青路面层间剪切强度的试验设备,包括箱体外壳和设置在 其顶盖上的离屯、桶,两者之间通过设置在离屯、桶底板上的通风隔离网和电扇相连通;其中, 箱体外壳内设置有动力传送轴底座、发动机和温度控制装置,动力传送轴底座位于箱体外 壳内的底板中屯、处,动力传送轴的一端与动力传送轴底座活动连接,其另一端穿过离屯、桶 的底板并与设置在离屯、桶内的离屯、杆的中屯、处相连;离屯、杆的一端设置有抗剪切试件,其 另一端设置有用于使离屯、杆保持平衡的配重,抗剪切试件包括与离屯、杆的一端相连的固定 桶,固定桶内设置有第一路面材料圆柱体标准试件,且第一路面材料圆柱体标准试件的上 端面高于固定桶的上端面,第一路面材料圆柱体标准试件上设置有第二路面材料圆柱体标 准试件,第一路面材料圆柱体标准试件与第二路面材料圆柱体标准试件之间通过粘层油粘 结的界面为粘结界面;动力传送轴上设置有动力传送轴齿轮,发动机的动力输出轴通过发 动机齿轮与动力传送轴齿轮外晒合;离屯、桶的外壁上均匀设置有若干与计算机相连的振动 感应器。
[000引本实用新型进一步的改进在于:箱体的底部设置有箱体支脚。
[0009] 本实用新型进一步的改进在于;箱体的顶盖上开设有用于放置离屯、桶的阶梯孔, 离屯、桶的底部卡在该阶梯孔内。
[0010] 本实用新型进一步的改进在于;离屯、杆的中屯、处开设有离屯、杆固定孔,动力传送 轴的另一端穿过离屯、杆固定孔并通过离屯、杆固定螺丝固定在离屯、杆的中屯、处。
[0011] 本实用新型进一步的改进在于;离屯、桶为圆柱形桶,离屯、桶的侧壁内表面上设置 有保温层与橡胶层。
[0012] 本实用新型进一步的改进在于;离屯、桶的离屯、桶盖与其侧壁之间为S级阶梯接 缝,并在第二级阶梯处设置有密封保温橡胶圈。
[0013] 本实用新型进一步的改进在于;固定桶内还设置有用于调节第一路面材料圆柱体 标准试件高度的弹性垫片。
[0014] 本实用新型进一步的改进在于;第一路面材料圆柱体标准试件通过固定顶丝和固 定垫片设置在固定桶内。
[0015] 本实用新型进一步的改进在于;粘结界面高出固定桶上端面5cm。
[0016] 与现有技术相比,本实用新型的有效效果是:
[0017] 本实用新型采用简单的试验装置就能够在层间施加平行于粘结界面的剪切力,并 且能够测量和计算界面剪切破坏时的剪切力大小。本实用新型的优点在于;首先它突破了 加载方式的局限,采用离屯、杆对测试对象施加离屯、力同时保证了测试界面上所受的力为平 行于粘结界面的剪切力;接着在数据的精准度方面,该实验仪器也通过振动传感器记录的 时间精准的记录试件破坏时的转速,再通过计算给出对应的破坏剪切应力;整个实验过程 在密封保温的离屯、桶内进行保证了实验结果的准确性和试验的重复性。
[0018] 本实用新型主要为评价工程实际中路面层间粘结效果而开发的,既能够测试实验 室内制作的试件,还能够测试施工现场取回的符合试验要求的层间粘结巧样的剪切强度。

【附图说明】

[0019] 图1是本实用新型利用离屯、力测试渐青路面层间剪切强度的试验设备的主剖图;
[0020] 图2是图1的俯视图;
[0021] 图3是本实用新型离屯、杆的结构示意图,其中,图3 (a)为离屯、杆的正视图,图3(b) 为离屯、杆的俯视图;
[0022] 图4是将离屯、杆的试验端局部放大图。
[002引图中;1 -罔屯、杆,1-1-抗奧切试件,1-2-配重,2-罔屯、桶,2-1-罔屯、桶盖, 2- 2-保温层与橡胶层,2-3-密封保温橡胶圈,2-4-通风隔离网和电扇,3-动力传送轴, 3- 1-罔屯、杆固定螺丝,3-2-动力传送轴齿轮,3-3-动力传送轴底座,4-发动机,4-1-发 动机齿轮,5-温度控制装置,6-箱体,6-1-箱体支脚,7-振动感应器,8-离屯、杆固定孔, 9-固定桶,9-1-固定顶丝,9-2-固定垫片,10-第一路面材料圆柱体标准试件,11-弹性 垫片,12-第二路面材料圆柱体标准试件,T-粘结界面。

【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0025] 参见图1至图3,本实用新型一种利用离屯、力测试渐青路面层间剪切强度的试验 设备,包括箱体6和设置在其顶盖上的离屯、桶2,两者之间通过设置在离屯、桶2底板上的通 风隔离网和电扇2-4相连通,通过风扇将达到设定温度的空气吹入离屯、桶2,在离屯、桶2内 保证空气循环,使温度保持均匀;其中,箱体6内设置有动力传送轴底座3-3、发动机4和温 度控制装置5,动力传送轴底座3-3位于箱体6内的底板中屯、处,动力传送轴3的一端与动 力传送轴底座3-3活动连接,其另一端穿过离屯、桶2的底板并与设置在离屯、桶2内的离屯、 杆1的中屯、处相连;离屯、杆1的一端设置有抗剪切试件1-1,其另一端设置有用于使离屯、杆 1保持平衡的配重1-2 ;动力传送轴3上设置有动力传送轴齿轮3-2,发动机4的动力输出 轴通过发动机齿轮4-1与动力传送轴齿轮3-2外晒合,并可通过更换发动机齿轮4-1调整 离屯、杆1最大转速;离屯、桶2的外壁上均匀设置有若干与计算机相连的振动感应器7。
[0026] 进一步地,参见图1,箱体6的底部设置有箱体支脚6-1。箱体6的顶盖上开设有 用于放置离屯、桶2的阶梯孔,离屯、桶2的底部卡在该阶梯孔内。
[0027] 参见图1和图3,离屯、杆1的中屯、处开设有离屯、杆固定孔8,动力传送轴3的另一 端穿过离屯、杆固定孔8并通过离屯、杆固定螺丝3-1固定在离屯、杆1的中屯、处。离屯、桶2为 圆柱形桶,离屯、桶2的侧壁内表面上设置有保温层与橡胶层2-2,缓解剪切破坏时抗剪切试 件1-1对离屯、桶2内壁过大的冲击,W保证实验过程中测试数据的精准性,并使测试阶段离 屯、桶2内部的温度相对稳定;离屯、桶2的离屯、桶盖2-1与其侧壁之间为S级阶梯接缝,并在 第二级阶梯处设置有密封保温橡胶圈2-3。
[0028] 参见图4,抗剪切试件1-1包括与离屯、杆1的一端相连的固定桶9,固定桶9内设 置有第一路面材料圆柱体标准试件10,且第一路面材料圆柱体标准试件10的上端面高于 固定桶9的上端面,第一路面材料圆柱体标准试件10上设置有第二路面材料圆柱体标准试 件12,第一路面材料圆柱体标准试件10与第二路面材料圆柱体标准试件12之间通过粘层 油粘结的界面为粘结界面T。此外,
[0029] 固定桶9内还放置有用于调节第一路面材料圆柱体标准试件10高度的弹性垫片 11,第一路面材料圆柱体标准试件10通过固定顶丝9-1和固定垫片9-2设置在固定桶9内。
[0030] 为了对本实用新型进一步了解,现对其工作过程做一说明。
[0031] 步骤一、将路面材料按照规定方法成型为第一路面材料圆柱体标准试件10和第 二路面材料圆柱体标准试件12 (马歇尔试件)模拟路面,按照预设粘层油洒布量将两个马 歇尔试件粘结在一起,并采用静压法将两个试件压在一起,接着按预设条件对试件进行养 生。
[0032] 步骤二、完成养生后,将第一路面材料圆柱体标准试件10 (马歇尔试件或者现场 取回的层间粘结巧样)置于垫有弹性垫片11固定桶9内,调整弹性垫片11高度使所测试 的粘结界面T高出固定桶9上端面5cm,通过固定顶丝9-1和固定垫片9-2将第一路面材料 圆柱体标准试件10 (马歇尔试件)固定。
[0033] 步骤S、将完成步骤二的整个离屯、杆1安装在离屯、桶2内,封闭离屯、桶(用离屯、桶 盖和橡胶圈密封)然后通过温度控制装置5对整个装置进行温度调整,将温度控制在预设 温度,将测试试件在预设温度环境下保温1小时;
[0034] 步骤四、完成步骤=之后,通过控制发动机4的角加速度来控制加载速率,持续加 载直至第一路面材料圆柱体标准试件10和第二路面材料圆柱体标准试件12之间的粘结界 面破坏,此时第二路面材料圆柱体标准试件12 (马歇尔试件)从粘结界面脱离;
[0035] 步骤五、由离屯、桶2上的振动感应器收集到的试件破坏时间和稳定的角加速度计 算出两个路面材料标准圆柱体试件(马歇尔试件)脱离时的离屯、力,再结合界面破坏等级 综合评定两路面材料标准圆柱体试件之间粘结界面的抗剪强度;在加载过程中破坏的极限 剪切应力就是两个路面材料标准圆柱体试件10 (马歇尔试件)脱离时的离屯、力与截面面积 之间的比值;此时的破坏界面即为两个路面材料圆柱体标准试件10之间的破坏时的破坏 界面;破坏界面等级分为优、良、中、次及差,如下表1所示:
[0036]

【权利要求】
1. 一种利用离屯、力测试渐青路面层间剪切强度的试验设备,其特征在于:包括箱体外 壳(6)和设置在其顶盖上的离屯、桶(2),两者之间通过设置在离屯、桶(2)底板上的通风隔离 网和电扇(2-4)相连通;其中,箱体外壳化)内设置有动力传送轴底座(3-3)、发动机(4)和 温度控制装置巧),动力传送轴底座(3-3)位于箱体外壳化)内的底板中屯、处,动力传送轴 (3)的一端与动力传送轴底座(3-3)活动连接,其另一端穿过离屯、桶(2)的底板并与设置 在离屯、桶(2)内的离屯、杆(1)的中屯、处相连;离屯、杆(1)的一端设置有抗剪切试件(1-1), 其另一端设置有用于使离屯、杆(1)保持平衡的配重(1-2),抗剪切试件(1-1)包括与离屯、 杆(1)的一端相连的固定桶巧),固定桶巧)内设置有第一路面材料圆柱体标准试件(10), 且第一路面材料圆柱体标准试件(10)的上端面高于固定桶(9)的上端面,第一路面材料圆 柱体标准试件(10)上设置有第二路面材料圆柱体标准试件(12),第一路面材料圆柱体标 准试件(10)与第二路面材料圆柱体标准试件(12)之间通过粘层油粘结的界面为粘结界面 (T);动力传送轴(3)上设置有动力传送轴齿轮(3-2),发动机(4)的动力输出轴通过发动 机齿轮(4-1)与动力传送轴齿轮(3-2)外晒合;离屯、桶(2)的外壁上均匀设置有若干与计 算机相连的振动感应器(7)。2. 根据权利要求1所述的一种利用离屯、力测试渐青路面层间剪切强度的试验设备,其 特征在于;箱体化)的底部设置有箱体支脚化-1)。3. 根据权利要求1所述的一种利用离屯、力测试渐青路面层间剪切强度的试验设备,其 特征在于;箱体(6)的顶盖上开设有用于放置离屯、桶(2)的阶梯孔,离屯、桶(2)的底部卡在 该阶梯孔内。4. 根据权利要求1所述的一种利用离屯、力测试渐青路面层间剪切强度的试验设备,其 特征在于;离屯、杆(1)的中屯、处开设有离屯、杆固定孔巧),动力传送轴(3)的另一端穿过离 屯、杆固定孔巧)并通过离屯、杆固定螺丝(3-1)固定在离屯、杆(1)的中屯、处。5. 根据权利要求1所述的一种利用离屯、力测试渐青路面层间剪切强度的试验设备, 其特征在于;离屯、桶(2)为圆柱形桶,离屯、桶(2)的侧壁内表面上设置有保温层与橡胶层 (2-2)〇6. 根据权利要求1所述的一种利用离屯、力测试渐青路面层间剪切强度的试验设备,其 特征在于;离屯、桶(2)的离屯、桶盖(2-1)与其侧壁之间为S级阶梯接缝,并在第二级阶梯处 设置有密封保温橡胶圈(2-3)。7. 根据权利要求1所述的一种利用离屯、力测试渐青路面层间剪切强度的试验设备,其 特征在于;固定桶(9)内还设置有用于调节第一路面材料圆柱体标准试件(10)高度的弹性 垫片(11)。8. 根据权利要求1或7所述的一种利用离屯、力测试渐青路面层间剪切强度的试验 设备,其特征在于:第一路面材料圆柱体标准试件(10)通过固定顶丝巧-1)和固定垫片 巧-2)设置在固定桶巧)内。9. 根据权利要求1所述的一种利用离屯、力测试渐青路面层间剪切强度的试验设备,其 特征在于:粘结界面(T)高出固定桶(9)上端面5cm。
【文档编号】G01N3-34GK204286959SQ201420715429
【发明者】宋莉芳, 袁腾, 吴永畅, 夏慧芸, 孙增智, 陈华鑫, 魏莘欣 [申请人]长安大学

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