一種用于測試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種試驗設(shè)備，具體涉及一種用于測試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的 設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 裂縫是瀝青路面的主要病害之一。裂縫的存在使得路表的積水或者其他雜質(zhì)通過 裂縫進入道路基層，大大消減道路整體的強度和穩(wěn)定度，使道路受到了更嚴重的破壞。在我 國北方地區(qū)，氣溫變化快，晝夜溫差大且天氣寒冷，瀝青路面的裂縫問題尤為突出。
[0003] 目前國內(nèi)外對裂縫的處理方法通常是以灌縫材料對裂縫進行修補，最初使用熱的 基質(zhì)瀝青進行灌縫，但由于基質(zhì)瀝青性能不滿足使用要求，在灌縫后很快出現(xiàn)其他問題。 SBS改性瀝青灌縫材料以其優(yōu)良的性能在瀝青路面裂縫修補中得到廣泛應(yīng)用，但SBS改性 瀝青是一種非極性材料，與舊路面之間的粘結(jié)強度較低，在路面低溫收縮時容易出現(xiàn)灌縫 材料與舊路面剝離脫落，重新產(chǎn)生裂縫。如今市面上的灌縫材料日新月異，使用性能也參差 不齊，但始終沒有一個簡單有效的方法對灌縫材料的使用性能進行評價。
[0004] 灌縫材料不僅直接暴露在外界環(huán)境中，而且還要在車輪荷載的作用下將兩塊斷開 的路面粘結(jié)在一起，故如何測試和評定灌縫材料在重復(fù)荷載、形變的作用下的使用性能進 是評價灌縫材料的使用性能優(yōu)略的關(guān)鍵所在。然而，在現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備當(dāng)中，報道過用于 測試灌縫材料使用性能的設(shè)備，沒有能夠在上所條件下完成測試過程的，所以說目前尚缺 乏這種設(shè)備。
[0005] 采用何種方法模擬重復(fù)的車輪荷載以及兩塊路面板之間的重復(fù)相對位移成為測 試灌縫材料的使用性能的一大難點和重點，及時的記錄裂縫破壞失效的時間也是一個難 點。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于測試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的設(shè) 備及方法，用于模擬測試路面灌縫材料的使用性能，從而解決了路面灌縫材料使用性能的 測試問題，最終為了解決工程實際中評價路面灌縫材料質(zhì)量的問題。
[0007] 本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：
[0008] -種用于測試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的設(shè)備，包括底座和設(shè)置在底座之上的 振動平臺，底座與振動平臺之間通過若干均勻布置的彈簧相連接，振動平臺的底部安裝有 兩個轉(zhuǎn)速可調(diào)的電機，兩個電機的輸出軸分別通過齒輪與固定在振動平臺上的垂直偏心軸 和水平偏心軸相嚙合；
[0009] 振動平臺的上方設(shè)置有測試裝置，測試裝置包括固定端和活動端，其中，測試裝置 的固定端包括固定在振動平臺上的測試固定端底座以及固定在測試固定端底座上方的測 試固定端試件卡槽，測試裝置的活動端包括測試活動端底座以及固定在測試活動端底座上 方的測試活動端試件卡槽；
[0010] 測試時，測試固定端試件固定在測試固定端試件卡槽內(nèi)，測試活動端試件固定在 測試活動端試件卡槽內(nèi)，且測試固定端試件與測試活動端試件之間通過粘結(jié)界面相連接； 用于記錄粘結(jié)界面破壞時間的分離時間記錄儀設(shè)置在測試固定端底座上。
[0011] 本發(fā)明進一步的改進在于：底座固定在試驗臺上，且底座與試驗臺之間還設(shè)置有 橡膠防滑層。
[0012] 本發(fā)明進一步的改進在于：每個彈簧的上端均通過上側(cè)彈簧固定管固定在振動平 臺的底部，每個彈簧的下端均通過下側(cè)彈簧固定管固定在底座上。
[0013] 本發(fā)明進一步的改進在于：測試固定端底座通過測試固定端底座固定螺絲固定在 振動平臺上；測試固定端試件卡槽通過測試固定端垂直固定螺桿固定在測試固定端底座的 上方；測試固定端試件通過測試固定端水平固定螺桿固定在測試固定端試件卡槽內(nèi)。
[0014] 本發(fā)明進一步的改進在于：測試活動端底座通過若干均勻布置的萬向輪設(shè)置在振 動平臺上；測試活動端試件卡槽通過測試活動端垂直固定螺桿固定在測試活動端底座上； 測試活動端試件通過測試活動端水平固定螺桿固定在測試活動端試件卡槽內(nèi)。
[0015] 本發(fā)明進一步的改進在于：測試活動端底座上還設(shè)置有測試活動端配置。
[0016] 本發(fā)明進一步的改進在于：振動平臺上設(shè)置有兩套測試裝置和分離時間記錄儀。
[0017] 一種用于測試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的方法，該方法基于上述的用于測試路 面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的設(shè)備，包括以下操作步驟：
[0018] 步驟一、將路面材料制成300mm*300mm*50mm的標(biāo)準(zhǔn)車轍板試件，用兩塊車轍板試 件的間隙模擬路面裂縫再經(jīng)過切槽處理之后的狀態(tài)，接著將兩塊車轍板分別通過固定螺桿 固定在測試裝置的固定端和活動端；
[0019] 步驟二、用定量路面灌縫材料將兩塊一定間距的車轍板粘結(jié)在一起，并且在室溫 下養(yǎng)生24h，以備后續(xù)試驗使用；
[0020] 步驟三、將分離時間記錄儀固定在粘結(jié)界面上，將記錄儀清零，開啟振動平臺同時 開始計時，在試驗進行的過程中，根據(jù)具體預(yù)設(shè)程序變換振動頻率和振動方向，直到粘結(jié)界 面破壞，此時兩塊車轍板試件分離，讀出分離時間記錄儀所記錄的破壞時間；
[0021 ] 步驟四、用粘結(jié)界面破壞的時間、振動平臺的振動等級及粘結(jié)界面破壞等級綜合 評定路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能；粘結(jié)界面破壞的時間直接由分離時間記錄儀讀出；振動 平臺的振動等級由預(yù)先設(shè)定的振動模式確定；試驗結(jié)束時暴露出來的界面即為灌縫材料粘 結(jié)界面的破壞界面。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有效效果是：
[0023] 本發(fā)明提供的測試設(shè)備實現(xiàn)了路面灌縫材料使用性能測試，優(yōu)點在于：其突破了 加載方式的局限，采用振動平臺利用慣性原理向所測試的灌縫材料粘結(jié)界面施加重復(fù)的荷 載和產(chǎn)生重復(fù)的相對位移。
[0024] 本發(fā)明在測試方法方面能夠同時完成兩組試驗，保證較強的對比關(guān)系和試驗效 率；在記錄數(shù)據(jù)方面，可準(zhǔn)確記錄下試件破壞的時間，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和試驗的重復(fù)性； 用粘結(jié)界面破壞的累計振動時間、振動等級及界面破壞等級綜合定量評定路面灌縫材料粘 結(jié)疲勞性能。
[0025] 綜上所述，本發(fā)明主要為解決工程實際中路面裂縫處理而開發(fā)的，可用于測試路 面灌縫材料的使用性能。
【附圖說明】：
[0026] 圖1是本發(fā)明用于測試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的設(shè)備的主視圖；
[0027] 圖2是圖1的俯視圖；
[0028] 圖中一振動平臺，1-1 一底座，1-2-橡膠防滑層，1-3-下側(cè)彈簧固定管，1-4一 上側(cè)彈費固定管，1_5-彈費，2 -電機，2_1-垂直偏心軸，2_2-水平偏心軸，3-測試固定 端底座，3_1-測試固定端水平固定螺桿，3_2-測試固定端底座固定螺絲，3_3-測試固定 端垂直固定螺桿，3-4-測試固定端試件卡槽，4一測試活動端底座，4-1 一測試活動端水平 固定螺桿，4_2-萬向輪，4_3-測試活動端配重，4_4一測試活動端垂直固定螺桿，4_5-測 試活動端試件卡槽，5-測試活動端試件，6-測試固定端試件，7-粘結(jié)界面，8-分離時間 記錄儀。
【具體實施方式】：
[0029] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0030] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種用于測試路面灌縫材料粘結(jié)疲勞性能的設(shè)備，包括 底座1-1和設(shè)置在底座1-1之上的振動平臺1，底座1-1固定在試驗臺上，且底座1-1與試 驗臺之間還設(shè)置有橡膠防滑層1-2,以防止整個裝置運行時振動產(chǎn)生的滑動；底座1-1與振 動平臺1之間通過若干均勻布置的彈簧1-5相連接，每個彈簧1-5的上端均通過上側(cè)彈簧 固定管1-4固定在振動平臺1的底部，每個彈簧1-5的下端均通過下側(cè)彈簧固定管1-3固 定在底座1-1上；振動平臺1的底部安裝有兩個轉(zhuǎn)速可調(diào)的電機2,兩個電機2的輸出軸分 別通過齒輪與固定在振動平臺1上的垂直偏心軸2-1和水平偏心軸2-2相嚙合，可分別提 供水平方向和垂直方向上的振動；
[0031] 振動平臺1的上方設(shè)置有測試裝置，測試裝置包括固定端和活動端，其中，測試裝 置的固定端包括固定在振動平臺1上的測試固定端底座3以及固定在測試