專利名稱：一種利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于道路工程領域。更具體地，本發(fā)明涉及一種利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法。
背景技術：
裂縫是浙青路面主要病害之一，采用各種技術手段封閉路面裂縫，防止水滲入路面結構內部，被國際上廣泛認為是減緩路面病害出現(xiàn)、延長路面使用壽命的有效手段。通常采用填縫或灌縫進行裂縫修補。填縫技術不對裂縫進行擴槽，直接采用填縫料填注裂縫，使用效果通常較差。灌縫技術首先進行開槽擴縫，然后采用密封膠灌注裂縫，使用效果相對較好。但是，灌縫技術也存在一定局限性，首先是開槽灌縫的工作效率很低，難以滿足路面快速修補的要求；其次是開槽之后容易帶來啃邊、側縫等次生病害，在路面老化比較嚴重的路段更是如此。壓縫帶(也稱貼縫帶、填縫帶)是一種新型裂縫修補材料，通?？煞譃樽哉呈胶蜔嵴呈絻煞N類型，主要原料由橡膠浙青和纖維材料構成，另外還可以包括高強粘結材料、抗老化劑、抗剝落劑等。壓縫帶的工作原理是通過外力擠壓帶狀材料封閉裂縫，類似于路面裂縫 “創(chuàng)可貼”。采用壓縫帶進行路面裂縫修補的技術稱為壓縫技術，這項技術不需要對路面裂縫進行開槽，只需對裂縫表面進行簡單的清掃即可，具有很高的工作效率，而且不會產生開槽引起的次生病害。因此，壓縫技術較好地彌補了灌縫技術的不足，成為近年來興起的一種新型裂縫快速修補材料。由于低溫性能是壓縫帶的最關鍵技術指標，因此能準確對壓縫帶進行低溫性能測試的需求越來越迫切，本發(fā)明就是基于現(xiàn)有的低溫性能測試技術的不足，提出一種可以對壓縫帶等新型裂縫快速修補材料進行準確低溫性能測試的方法，從而為壓縫帶的大量生產和廣泛使用以及性能改進提供保證。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有技術中對壓縫帶等新型裂縫快速修補材料進行低溫性能測試時的不足，本發(fā)明旨在提供一種利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法，其中所述拉伸試驗機包括拉伸測試機、低溫裝置和處理器，所述的低溫裝置與拉伸測試機連接，拉伸測試機與處理器連接；其特征在于，該方法包括以下步驟一種利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法，其中所述拉伸試驗機包括拉伸測試機、低溫裝置和處理器，所述的低溫裝置與拉伸測試機連接，拉伸測試機與處理器連接，其特征在于，該方法包括以下步驟壓縫帶測試件制備步驟，其中對車轍試驗規(guī)程成型的浙青混凝土按照低溫拉伸測試模具的尺寸進行切割，獲得兩塊浙青混凝土測試塊，將所述兩塊浙青混凝土測試塊分別嵌入兩塊低溫拉伸測試模具中，并利用環(huán)氧樹脂粘接固定，浙青混凝土測試塊高度高于低溫拉伸測試模具側墻，然后將所述兩塊低溫拉伸測試模具平行并置并且其間具有間隔，壓縫帶以對稱于所述間隔的方式粘貼到所述浙青混凝土測試塊裸露于所述測試模具的開口端一側的上表面上，形成所述壓縫帶測試件，其中所述測試模具有框架結構，其具有兩端的側墻和底層端，上方為開口端，所述框架結構用于放置浙青混凝土測試塊，在所述框架結構一端側墻的外側具有拉桿結構；安裝拉伸步驟，其中將所述壓縫帶測試件放置于低溫裝置中，按照預定的時間和預定的測試溫度進行保溫，保溫過程結束后將其安裝在所述拉伸測試機上，并通過所述拉桿結構采用預定速度雙向相對拉伸壓縫帶測試件，在測試過程中保持所述預定測試溫度；測試步驟，其中利用所述處理器自動獲取并顯示應力-應變曲線，以及當曲線出現(xiàn)明顯的回落變化時，停止拉伸并記錄壓縫帶的最大延伸率和最大拉應力。


通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯圖1是根據本發(fā)明一個實施例的一種利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法中所述的壓縫帶測試件的示意圖。圖2是根據本發(fā)明一個實施例的一種利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法中所述的壓縫帶測試件的示意圖。圖3是根據本發(fā)明一個實施例的一種利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法中應用環(huán)境的示意圖。圖4是根據本發(fā)明的一個實施例的低溫測試后壓縫帶發(fā)生斷裂的荷載-位移曲線圖。圖5是根據本發(fā)明的一個實施例的低溫測試后壓縫帶發(fā)生斷裂的荷載-位移曲線圖。附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。
具體實施例方式下面將參照附圖1-5對本發(fā)明做進一步的詳細描述。圖1是根據本發(fā)明一個實施例的一種利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法中所述的壓縫帶測試件的示意圖。如圖1所示，所述的壓縫帶測試件包括測試模具101和102，與其對應的是浙青混凝土測試塊103和104，對以車轍試驗規(guī)程成型的浙青混凝土測試塊103和104按照低溫拉伸測試模具101和102的尺寸進行切割，獲得兩塊浙青混凝土測試塊103和104，然后將所述兩塊浙青混凝土測試塊嵌入低溫拉伸測試模具101 和102中，并用環(huán)氧樹脂將浙青混凝土測試塊103和104粘接固定在低溫拉伸測試模具101 和102中，其中浙青混凝土測試塊103固定在測試模具101中，浙青混凝土測試塊104固定在測試模具102中。所述浙青混凝土測試塊103和104均采用立方體結構。通常，浙青混凝土測試塊高度高于低溫拉伸測試模具側墻。然后將將所述低溫拉伸測試模具101和102 平行并置，即所述的兩塊浙青混凝土測試塊103和104平行并置，而且兩塊浙青混凝土測試塊103和104之間具有間隔。在本發(fā)明的一個方面，所述兩塊浙青混凝土測試塊之間的間隔為10mm-30mm。更優(yōu)選的，所述兩塊浙青混凝土測試塊之間的間隔為10_20mm。
所述的測試模具101和102具有框架結構，所述框架結構具有兩端的側墻108和底層端109，上方為開口端，所述框架結構用于放置所述的浙青混凝土測試塊103和104。在本發(fā)明的一個方面，側墻的厚度為5mm。在本發(fā)明的又一個方面，所述側墻和底層的厚度相同。在所述框架結構一端側墻的外側具有拉桿結構105。拉桿結構用于與拉伸測試機的牽拉器連接。拉伸測試機通過所述拉桿結構采用預定速度雙向相對牽拉壓縫帶測試件。兩個低溫拉伸測試模具101和102的拉桿結構分別在相對的側墻108外側。所述的兩個測試模具101和102之間具有一定間隔107。在本發(fā)明的一個方面，所述間隔107為0-20mm，優(yōu)選為0-10mm。在本發(fā)明的又一個方面，兩塊浙青混凝土測試塊103和104之間僅保留兩個并聯(lián)的測試模具101和102的側墻厚度之和的間隔，即兩個測試模具101和102緊鄰。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，側墻的厚度為5mm，兩個測試模具101和102緊鄰，使得兩塊浙青混凝土測試塊103和104之間具有IOmm的間隔。壓縫帶106以對稱于所述間隔107的方式粘貼到所述兩塊浙青混凝土測試塊103和104裸露于測試模具101和102的開口端一側的表面上，即如圖1所示的上表面上。壓縫帶的長度小于平行于壓縫帶的側墻108的長度， 當然也可使壓縫帶的長度大于或等于平行于壓縫帶的側墻108的長度。在本發(fā)明的一個方面，待測壓縫帶為正方形或長方形，其拉伸方向的寬度為100-120mm，優(yōu)選是120mm。在圖1所示的示意圖中，測試模具和浙青混凝土測試塊的材料可以有多種選擇， 而其幾何形狀也可以采用多種形式，只要二者能夠匹配固定即可。此外，拉桿結構通常采用圓形拉桿結構，也可以采用其他形狀的結構。拉桿結構可以采用貫穿測試模具側壁的方式， 這樣不必設計比較復雜的夾持結構或機械固定結構。本發(fā)明中的拉桿結構的設計能夠在拉伸試驗過程中使兩塊測試模具發(fā)生相對位移使不出現(xiàn)側向位移或翹起現(xiàn)象。例如，可以通過增加拉桿結構與側壁的豎直方向接觸面的方式。圖2是根據本發(fā)明一個實施例的一種利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法中所述的壓縫帶測試件的示意圖。在該實施例中，兩塊浙青混凝土測試塊嵌入兩個測試模具中，兩塊浙青混凝土測試塊之間僅保留兩個并聯(lián)的測試模具的封閉端厚度之和的間隔，即兩個測試模具緊鄰。本發(fā)明提供的利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法得到的測試結果穩(wěn)定。以本發(fā)明提供的方法中采用的測試模具和測試塊的距離和尺寸參數能夠特別準確地測量壓縫帶的低溫性能，測量結果特別穩(wěn)定，誤差很小，重復性高。圖3是根據本發(fā)明一個實施例的一種利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法的應用環(huán)境的示意圖。如圖3所示，低溫性能測試采用的拉伸試驗機包括拉伸測試機201、低溫裝置202和處理器203，其中所述的低溫裝置202與拉伸測試機201連接，拉伸測試機201與處理器203連接。在低溫性能測試過程中，將上述制備得到的壓縫帶測試件置于拉伸測試機201中。拉伸測試機201具有負荷傳感器和牽拉器，通過壓縫帶測試件的拉桿結構105對兩個測試模具進行雙向相對拉伸。所述處理器203通常為PC機或服務器端，可以根據拉伸測試機201反饋的具體拉伸參數和數據以及相應的應力等獲取和顯示應力-應變曲線，同時根據曲線的變化，確定何時停止拉伸，并對壓縫帶的最大延伸率和最大拉應力進行記錄。試驗過程及測量、顯示、分析等均由PC機或服務器自動或手動完成。本發(fā)明的方法中還可以進行多次重復拉伸循環(huán)試驗。當進行多次重復拉伸循環(huán)試驗時，可對壓縫帶的平均延伸率和平均拉應力以及相應數據進行計算和統(tǒng)計，并分析壓縫帶的疲勞性能等參數，上述參數的分析和計算可以檢測所述壓縫帶的可拉伸次數以及平均性能指數(如平均拉應力，平均延伸率)，對分析壓縫帶的可使用周期和使用壽命非常重要。低溫裝置202主要用于對壓縫帶測試件進行保溫，從而滿足測試相應參數的需求，通常壓縫帶測試件在低溫裝置202中放置并保溫的時間為4小時或更長時間，直到壓縫帶測試件的溫度下降到預定的溫度。在低溫拉伸實驗中，經過拉伸測試后的壓縫帶測試件斷裂。圖4和圖5顯示的是根據本發(fā)明的實施例的低溫測試后壓縫帶發(fā)生斷裂的荷載-位移曲線圖。壓縫帶由于拉伸而發(fā)生斷裂，斷裂時的相應參數和應力-應變曲線對分析壓縫帶的極限拉伸量以及延伸率、 拉應力等重要參數有很好的參考價值，因此該斷裂情況發(fā)生時必然導致處理器中顯示的具體曲線圖或數據的明顯變化。一般來說，曲線會出現(xiàn)明顯的回落。在壓縫帶發(fā)生完全斷裂的情況下，張力變?yōu)榱悖闯霈F(xiàn)曲線下降到零的現(xiàn)象。在某些情況下，例如，壓縫帶發(fā)生部分斷裂，例如壓縫帶的某層發(fā)生斷裂，這時曲線出現(xiàn)鋸齒形狀，即應力突然回落后又增加，最后再發(fā)生完全斷裂，應力曲線下降到零的情況。這種情況下可以根據需要采用出現(xiàn)的第一個回落或最后的回落時的相應參數。一般來說，采用最后的回落時的相應參數。處理器對上述數據的分析和統(tǒng)計，對壓縫帶技術的發(fā)展和后續(xù)新的壓縫帶的低溫性能測試具備重要
眉、ο下面給出了一個將根據前述步驟制備得到的壓縫帶測試件用于低溫性能測試的具體測試過程和結果的例子將制備得到的壓縫帶測試件置于低溫裝置中保溫不少于4h后，安裝在拉伸試驗機上。以0. 05mm/min速度拉伸試樣，試驗過程保持規(guī)定的試驗溫度。試驗過程由處理器自動獲取并顯示應力-應變曲線，當曲線出現(xiàn)較明顯的回落變化時，停止拉伸并記錄壓縫帶的最大延伸率和最大拉應力。下面的表1是低溫拉伸試驗時壓縫帶發(fā)生斷裂的具體參數和結果。圖4和圖5是根據本發(fā)明的實施例的低溫拉伸試驗后的壓縫帶的荷載-位移曲線圖，它示出的就是壓縫帶發(fā)生斷裂后的荷載-位移曲線，圖4和圖5示出的測試溫度分別為-30°C和-20°C。從圖 4和圖5可以看出，在溫度為-30°C時，在位移為13. 766mm和拉力為1. 912KN的時候，曲線發(fā)生明顯回落(即下降)；在溫度為_20°C時，在位移為14. 580mm和拉力為1. 904KN的時候， 曲線發(fā)生明顯回落(即下降)。表1低溫拉伸試驗結果
權利要求
1.一種利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法，其中所述拉伸試驗機包括拉伸測試機、低溫裝置和處理器，所述的低溫裝置與拉伸測試機連接，拉伸測試機與處理器連接，其特征在于，該方法包括以下步驟壓縫帶測試件制備步驟，其中對車轍試驗規(guī)程成型的浙青混凝土按照低溫拉伸測試模具的尺寸進行切割，獲得兩塊浙青混凝土測試塊，將所述兩塊浙青混凝土測試塊分別嵌入兩塊低溫拉伸測試模具中，并利用環(huán)氧樹脂粘接固定，浙青混凝土測試塊高度高于低溫拉伸測試模具側墻，然后將所述兩塊低溫拉伸測試模具平行并置，其間具有間隔，待測壓縫帶以對稱于所述間隔的方式粘貼到所述浙青混凝土測試塊裸露于所述測試模具的開口端一側的上表面上，形成所述壓縫帶測試件，其中所述測試模具有框架結構，其具有兩端的側墻和底層端，上方為開口端，在所述框架結構一端側墻的外側具有拉桿結構；安裝拉伸步驟，其中將所述壓縫帶測試件放置于低溫裝置中，按照預定的時間和預定的測試溫度進行保溫，保溫過程結束后將其安裝在所述拉伸測試機上，并通過所述拉桿結構采用預定速度雙向相對拉伸壓縫帶測試件，在測試過程中保持所述預定測試溫度；測試步驟，其中利用所述處理器自動獲取并顯示應力-應變曲線，以及當曲線出現(xiàn)明顯的回落變化時，停止拉伸并記錄壓縫帶的最大延伸率和最大拉應力。
2.如權利要求1所述的利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法，其中所述兩塊浙青混凝土測試塊之間的間隔為10mm-30mm，優(yōu)選為10_20mm。
3.如權利要求2所述的利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法，其中所述的兩塊測試模具之間的間隔為0-20mm，優(yōu)選為0-10mm。
4.如權利要求1-3中任一項所述的利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法，其中所述的測試模具的側墻的厚度為5mm。
5.如權利要求1-3中任一項所述的利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法，其中所述待測壓縫帶為正方形或長方形，其拉伸方向的寬度為100-120mm。
6.如權利要求1-3中任一項所述的利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法，其中還包括對壓縫帶測試件進行多次拉伸循環(huán)測試以獲取平均延伸率、平均拉應力以及壓縫帶疲勞性能指數的步驟。
7.如權利要求1-3中任一項所述的利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法，其中所述的預定的時間為4小時或更長的時間。
8.如權利要求1-3中任一項所述的利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法，其中所述的預定速度為0. 05mm/min。
9.如權利要求1-3中任一項所述的利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法，其中還包括對壓縫帶承載力、拉伸量和拉伸位移進行測試的步驟。
全文摘要
一種利用拉伸試驗機對壓縫帶進行低溫性能測試的方法，其中所述拉伸試驗機包括拉伸測試機、低溫裝置和處理器。該方法包括以下步驟壓縫帶測試件制備步驟；安裝拉伸步驟，將測試件放置于低溫裝置中按照預定的時間進行保溫，而后安裝在所述拉伸測試機上；測試參數的步驟，包括在測試過程中，拉伸測試機通過所述拉桿結構雙向相對拉伸壓縫帶測試件，并利用所述處理器自動獲取并顯示應力-應變曲線的步驟。該方法實現(xiàn)了對壓縫帶的關鍵技術指標的低溫性能測試，為壓縫帶的大量生產和廣泛使用以及性能改進提供了保證。
文檔編號G01N3/18GK102252915SQ20111015434
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權日2011年6月9日
發(fā)明者曾蔚, 李峰, 石小培, 黃頌昌 申請人:交通運輸部公路科學研究所, 北京科路泰技術有限公司