一種檢測擰搓作用使路面損害的裝置及其測定方法
【專利說明】一種檢測擰搓作用使路面損害的裝置及其測定方法 【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于瀝青路面力學實驗技術領域，具體涉及一種檢測擰搓作用使路面損害 的裝置及其測定方法。 【【背景技術】】
[0002] 現(xiàn)如今，我國的瀝青路面主要應用在重要路段，例如高速公路，一級公路，城市道 路等等，同時瀝青路面常出現(xiàn)的病害也引起廣泛的關注?！豆饭こ虨r青及瀝青混合料試驗 規(guī)程》(JTGE20-2011)中對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方法、步驟和指標。而對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 機場跑道飛機轉彎的輪跡處，城市道路交叉口，公交車站，停車場，高速公路收費站，長大縱 坡道路等都會出現(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。瀝青路面相當于在車輛 動荷載和扭矩的耦合作用下發(fā)生了破壞。
[0004] 目前針對瀝青路面的水損害有凍融霹靂試驗，浸水馬歇爾試驗都能很好地評價水 穩(wěn)定性能；針對松散損害規(guī)范中提出了肯塔堡飛散試驗，而它只對SMA，OGFC，ATB，乳化瀝 青碎石等大孔隙瀝青混合料提出要求，對密級配瀝青混凝土沒有相應的指標。申請?zhí)枮?201310496868. 0的中國發(fā)明專利中提出了一種瀝青混合料松散指標測定儀及其測定方法， 通過扭矩傳感器測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，是對施工質量的控制。上文提出的特殊路段的復雜交通荷載引起 的路面病害，規(guī)范沒有具體的試驗方法和檢測的指標。
[0005] 綜上所述，目前針對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 料的松散評價施工和易性都有了相應的解決措施，針對瀝青混合料水損害的檢驗以及施工 拌合過程中的松散性檢驗的技術都已經(jīng)成熟，但就車輛和飛機輪胎等作用下的瀝青路面的 損害，如飛機在跑道上作用，車輛在停車場、交叉口、長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)范沒有具體的試驗方法和檢測的指標，但這些問題的解決 刻也不容緩。 【
【發(fā)明內容】
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[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種檢測擰搓作用使路面損 害的裝置及其測定方法，能夠對擰搓作用下瀝青路面的損害狀況進行檢測。
[0007] 為了達到上述目的，本發(fā)明裝置采用如下技術方案：
[0008] 包括恒溫箱以及設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準車輛輪胎的當量圓 直徑相等；擰搓裝置上連接有用于帶動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，帶動其在試件上進行往復轉動的連桿部件。
[0009] 進一步地，所述擰搓裝置的材質為輪胎橡膠，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] 進一步地，所述的恒溫箱上設置玻璃門，其內設置有照明燈。
[0011] 進一步地，所述的液壓裝置連接油泵，連桿部件連接電動機。
[0012] 進一步地，所述的恒溫箱、油泵和電動機通過支架固定在一起。
[0013] 進一步地，所述的油泵、電動機和恒溫箱均連接操控箱。
[0014] 進一步地，所述的操控箱上設置有電源鍵、照明鍵、上升鍵、下降鍵、運行鍵、復位 鍵、定時顯示器和調溫顯示屏。
[0015] 本發(fā)明測定方法的技術方案是：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量，然后將試件放置在恒溫 箱內的試件槽中，設定恒溫箱的溫度在20~60°C，對試件進行養(yǎng)生直至試件的溫度和恒溫 箱的設定溫度一致；
[0017] 步驟二：通過液壓裝置帶動伸縮滑桿和擰搓裝置下降，直至擰搓裝置完全接觸試 件的上表面并對試件施加0. 5~1. OMPa的荷載壓強；
[0018] 步驟三：通過連桿部件和伸縮滑桿帶動擰搓裝置在試件上表面進行10~60min的 往復轉動，完成對試件的擰搓；
[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量，計算損失的質量，完成車輛擰搓作用下瀝青路面 的損害程度檢測。
[0020] 進一步地，制成試件的瀝青混合料的礦料級配包括連續(xù)級配和間斷級配，其中由 連續(xù)級配瀝青混合料和間斷級配瀝青混合料制成的試件，在步驟一、步驟二和步驟三中所 采用的試驗條件參數(shù)分別為：
[0021] 連續(xù)級配，溫度40~60°C，壓強0. 7~1. OMPa，擰搓時間20~40min ;
[0022] 間斷級配，溫度20~40°C，壓強0. 5~0. 7MPa，擰搓時間40~60min。
[0023] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益的技術效果：
[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要求的恒定溫度，更好的 模擬實際路面狀況；設置試件槽放置試件，在試件槽上方設置擰搓裝置，擰搓裝置上連接液 壓裝置和連桿部件，通過液壓裝置帶動擰搓裝置下降直至壓緊試件，同時擰搓裝置為圓形 且為水平設置，其直徑和標準車輛輪胎的當量圓直徑相等，所以在壓緊試件時，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 桿部件帶動擰搓裝置進行往復轉動，能夠很好地用于模擬實際車輪對路面的擰搓，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路面的損害情況。
[0025] 進一步，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轉彎 的實際狀況相符合。
[0026] 進一步，本發(fā)明通過設置玻璃門，方便取放件和試驗觀察。
[0027] 進一步，本發(fā)明通過設置支架使裝置形成整體，使試驗操作更加便利。
[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荷載，然后通過擰搓 裝置原地往復轉動，以對試件上表面進行摩擦，模擬實際輪胎對瀝青路面的損害，因為飛機 在機場道面上的原地轉彎，車輛在路口調轉方向，停車場路面車輛的側位停車，飛機和車輛 對道面的作用除了荷載還存在一個擰搓的扭矩，本發(fā)明就此實際的情況，通過擰搓裝置作 用在試件表面，通過擰搓裝置的往復轉動，對試件進行原地來回搓動，模擬的方法與車輛作 用路面以及飛機轉彎的實際狀況很符合，為今后瀝青路面的設計提供了另一個有說服力的 指標。同時本發(fā)明中通過在20~60°C對試件進行養(yǎng)生，使試件的整體溫度均勻，然后在 0. 5~1. OMPa的壓強下，使擰搓裝置在試件上進行往復轉動10~60min，該條件下試件的 測定結果穩(wěn)定，不同瀝青混合料松散損失的區(qū)分度大，利于評價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)明的整體結構示意圖；
[0030] 圖2是圖1中擰搓裝置的示意圖；
[0031] 圖3是本發(fā)明實施例一中0GFC