一种用于沥青路面材料与结构的扭转剪切试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102297812A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102297812A(43)申请公布日2011.12.28(21)申请号201110131996.6(22)申请日2011.05.20(71)申请人长安大学地址710064陕西省西安市南二环中段(72)发明人李祖仲陈拴发苑瑞星房建宏熊锐姚运仕岳丹(74)专利代理机构西安恒泰知识产权代理事务所61216代理人王彩花(51)Int.Cl.G01N3/26(2006.01)G01N3/28(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种用于沥青路面材料与结构的扭转剪切试验装置(57)摘要本发明涉及公路工程沥青路面材料与结构研究领域，公开了一种用于沥青路面材料与结构的扭转剪切试验装置，其特征在于，包括机座，设置在机座上的反力架，设置在反力架底部的蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构的蜗杆输入端连接压力电机，蜗轮输出端连接用于夹持试件的下支撑板，下支撑板上设置有压力传感器；所述反力架顶部设置有扭矩电机，扭矩电机输出轴向下依次连接盘式扭矩传感器和用于夹持试件的上支撑板。CN102978ACCNN110229781202297820A权利要求书1/1页1.一种用于沥青路面材料与结构的扭转剪切试验装置，其特征在于，包括机座，设置在机座上的反力架，设置在反力架底部的蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构的蜗杆输入端连接压力电机，蜗轮输出端连接用于夹持试件的下支撑板，下支撑板上设置有压力传感器；所述反力架顶部设置有扭矩电机，扭矩电机输出轴向下依次连接盘式扭矩传感器和用于夹持试件的上支撑板。2.根据权利要求1所述的用于沥青路面材料与结构的扭转剪切试验装置，其特征在于，所述机座上设置有环境温度箱，反力架位于环境温度箱内。3.根据权利要求1所述的用于沥青路面材料与结构的扭转剪切试验装置，其特征在于，所述压力电机和扭矩电机分别为步进电机。4.根据权利要求1所述的用于沥青路面材料与结构的扭转剪切试验装置，其特征在于，所述上、下支撑板上分别固定有夹持环，夹持环内壁设置有橡胶垫。5.根据权利要求1所述的用于沥青路面材料与结构的扭转剪切试验装置，其特征在于，还包括一台计算机，所述计算机的接口分别连接盘式扭矩传感器和压力传感器。2CCNN110229781202297820A说明书1/5页一种用于沥青路面材料与结构的扭转剪切试验装置技术领域[0001]本发明涉及公路工程沥青路面材料与结构研究领域，特别涉及一种用于沥青路面材料与结构的扭转剪切试验装置。背景技术[0002]沥青混合料铺筑而成的道面具有平整、抗滑、舒适、减震等良好的使用性能和机械化施工程度高、工期短、养护方便等优点，被广泛应用于公路路面和机场道面。沥青混合料是一种具有粘弹流变特性的复合材料，它是由沥青、粗集料、细集料和矿粉以及外掺剂所组成。由于组成材料源产地、颗粒形貌、质量的差异及配合比的不同，并结合路面结构与功能需求，可形成不同的混合料组成类型，表现出不同的力学特性。[0003]沥青路面材料与结构的抗剪强度，主要取决于粘聚力和内摩擦角两个重要参数。根据沥青混合料的不同材料组成，可形成三类结构：（a）悬浮密实结构，此类混合料密实度较大，各级集料为次级集料隔开，集料之间不能相互靠拢形成骨架，粘聚力较高，但摩阻角较低，抗剪能力差；（b）骨架空隙结构，此类混合料粗集料比例较高，细集料较少，粗集料可以形成骨架，又由于细集料少不足于填充骨架之间的空隙，混合料内摩阻角较大，但粘聚力较低，抗剪性能较好。（c）密实—骨架结构，此类混合料既有较多的粗集料形成空间骨架，又有相当数量的细集料可填密骨架空隙，混合料不但粘聚力较高，而且内摩阻角也较大，抗剪能力最优。[0004]受交通荷载反复作用，沥青混合料的抗剪性能对道面的使用寿命影响极其重要，特别是在高温气候条件下，往往由于沥青混合料抗剪性能的不足，导致路面出现车辙、拥包、推移等病害，严重影响了沥青路面或机场道面的服务质量及使用寿命。[0005]自20世纪30年代起，国内外道路工程界对沥青路面或沥青混合料抗剪强度的研究一直十分活跃，开发了相应的试验设备和试验方法，V.A.Endersby首先提出如何制备在三轴试验条件下的沥青混凝土试件，并提出了具体的试验方法；L.W.Nijboer利用由三轴测得的数据进行混合料设计，为了使设计更加完善，他利用Prandtl公式对塑性条件下的混合料进行了评估；V.R.Smith阐述了道路的剪切受力状态，并且给出了三轴试验方法所采用的类型，加载速度和温度对试件的抗剪能力影响，提出了沥青混合料的破坏标准和混合料应该满足的物理性能，并给出了在不同荷载条件下混合料应达到的抗剪要求。[0006]NormanW.Mcleod把轮胎的接地分布压力图融入对