本發(fā)明屬于瀝青路面檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種疲勞試驗(yàn)裝置，具體涉及一種瀝青路面沖擊疲勞試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

瀝青混凝土材料在其使用過(guò)程中除了承受常規(guī)的靜荷載作用外，還可能承受沖擊、爆炸等動(dòng)荷載的作用。在道路方面,瀝青混凝土材料除承受變化緩慢的準(zhǔn)靜態(tài)荷載外，由于路表的凹凸不平，車速的增大，時(shí)常還承受車輛行進(jìn)過(guò)程中劇烈的沖擊作用，隨著作用次數(shù)的累積增加，路面很容易發(fā)生疲勞破壞。目前用于測(cè)試瀝青混合料抗沖擊性能的方法有很多，主要有室內(nèi)試驗(yàn)和理論分析相結(jié)合的研究方法，液壓加壓法，沖擊韌性、落錘法和分離式hopkinson壓桿技術(shù)等方法。用于瀝青混合料疲勞試驗(yàn)的方法很多，歸納起來(lái)可以分為四類：第一類是實(shí)際路面在真實(shí)荷載作用下的疲勞破壞試驗(yàn)，以美國(guó)的aashto試驗(yàn)路為代表，這一類試驗(yàn)?zāi)軌虼砺访娴膶?shí)際受力狀態(tài)，但試驗(yàn)成本巨大，很少采用；第二類是足尺路面結(jié)構(gòu)在模擬汽車荷載作用下的疲勞試驗(yàn)，包括環(huán)道試驗(yàn)與加速加載設(shè)備，如澳大利亞的加速加載設(shè)備(alf)、南非的重型車輛模擬車(hvs)等。這類試驗(yàn)投資也比較大、試驗(yàn)周期較長(zhǎng)，這類加速加載試驗(yàn)往往強(qiáng)調(diào)眾多因素中的幾種因素，荷載路徑不清楚，往往并不能反映路面的實(shí)際情況；第三類是試驗(yàn)室小型試件的疲勞研究，這類疲勞試驗(yàn)狀態(tài)與路面實(shí)際狀態(tài)具有很大差異，因此測(cè)試的準(zhǔn)確性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種瀝青路面沖擊疲勞試驗(yàn)裝置，該裝置能夠準(zhǔn)確的完成瀝青路面的沖擊疲勞試驗(yàn)，并且，荷載路徑明確，試驗(yàn)成本較低。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的瀝青路面沖擊疲勞試驗(yàn)裝置包括環(huán)境箱以及位于所述環(huán)境箱內(nèi)的主體架、動(dòng)力盒、導(dǎo)桿、壓頭、落錘及鏈條；

待測(cè)試件及主體架均固定于環(huán)境箱的底部，動(dòng)力盒固定于環(huán)境箱的頂部，導(dǎo)桿固定于主體架上，且導(dǎo)桿沿豎直方向分布，待測(cè)試件位于導(dǎo)桿的正下方，壓頭位于落錘的正下方，壓頭位于待測(cè)試件上，落錘空套于導(dǎo)桿上，落錘通過(guò)鏈條與動(dòng)力盒相連接，環(huán)境箱的外壁上設(shè)置有操作面板，其中，操作面板與動(dòng)力盒相連接。

待測(cè)試件通過(guò)升降臺(tái)固定于環(huán)境箱的底部，升降臺(tái)的控制端與操作面板相連接。

升降臺(tái)上設(shè)有底板，待測(cè)試件位于底板上。

底板上設(shè)置有固定夾，待測(cè)試件卡接于所述固定夾上。

所述主體架包括第一豎桿、第二豎桿及橫梁，其中，第一豎桿及第二豎桿豎立固定于環(huán)境箱的底部，橫梁的兩端分別與第一豎桿的上端及第二豎桿的上端相連接，導(dǎo)桿與橫梁相連接。

還包括定位架，定位架位于橫梁的下方，定位架的兩端與第一豎桿的側(cè)面及第二豎桿的側(cè)面相連接，導(dǎo)桿與定位架的中部相連接。

落錘上設(shè)有卡口，鏈條與卡口相連接。

還包括試模及膠黏層，其中，試模為中空結(jié)構(gòu)，待測(cè)試件位于試模內(nèi)，膠黏層位于待測(cè)試件與試模之間。

待測(cè)試件為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的瀝青路面沖擊疲勞試驗(yàn)裝置在具體操作時(shí)，待測(cè)試件的測(cè)試過(guò)程中在環(huán)境箱中進(jìn)行，通過(guò)環(huán)境箱使待測(cè)試件的測(cè)試更符合實(shí)際，同時(shí)導(dǎo)桿固定于主體架上，且導(dǎo)桿沿豎直方向分布，操作面板通過(guò)動(dòng)力盒控制落錘掉落的次數(shù)及高度，使落錘沿導(dǎo)桿自由落下，并撞擊壓頭，使壓頭撞擊待測(cè)試件，實(shí)現(xiàn)瀝青路面的沖擊疲勞試驗(yàn)，其中，落錘掉落時(shí)，沿著導(dǎo)桿方向落下，荷載路徑明確，試驗(yàn)成本低，并且可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)試驗(yàn)環(huán)境及荷載的重量、高度及撞擊次數(shù)，使試驗(yàn)更接近于實(shí)際，從而有效的提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中待測(cè)試件3的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為操作面板、2為升降臺(tái)、3為待測(cè)試件、4為定位架、5為落錘、6為鏈條、7為導(dǎo)桿、8為動(dòng)力盒、9為主體架、10為卡口、11為壓頭、12為環(huán)境箱、13為底板、14為固定夾、15為試模、16為膠黏層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

本發(fā)明所述的瀝青路面沖擊疲勞試驗(yàn)裝置包括環(huán)境箱12以及位于所述環(huán)境箱12內(nèi)的主體架9、動(dòng)力盒8、導(dǎo)桿7、壓頭11、落錘5及鏈條6；待測(cè)試件3及主體架9均固定于環(huán)境箱12的底部，動(dòng)力盒8固定于環(huán)境箱12的頂部，導(dǎo)桿7固定于主體架9上，且導(dǎo)桿7沿豎直方向分布，待測(cè)試件3位于導(dǎo)桿7的正下方，壓頭11位于落錘5的正下方，壓頭11位于待測(cè)試件3上，落錘5空套于導(dǎo)桿7上，落錘5通過(guò)鏈條6與動(dòng)力盒8相連接，環(huán)境箱12的外壁上設(shè)置有操作面板1，其中，操作面板1與動(dòng)力盒8相連接。

待測(cè)試件3通過(guò)升降臺(tái)2固定于環(huán)境箱12的底部，升降臺(tái)2的控制端與操作面板1相連接；升降臺(tái)2上設(shè)有底板13，待測(cè)試件3位于底板13上；底板13上設(shè)置有固定夾14，待測(cè)試件3卡接于所述固定夾14上。

所述主體架9包括第一豎桿、第二豎桿及橫梁，其中，第一豎桿及第二豎桿豎立固定于環(huán)境箱12的底部，橫梁的兩端分別與第一豎桿的上端及第二豎桿的上端相連接，導(dǎo)桿7與橫梁相連接。本發(fā)明還包括定位架4，定位架4位于橫梁的下方，定位架4的兩端與第一豎桿的側(cè)面及第二豎桿的側(cè)面相連接，導(dǎo)桿7與定位架4的中部相連接。

落錘5上設(shè)有卡口10，鏈條6與卡口10相連接；本發(fā)明還包括試模15及膠黏層16，其中，試模15為中空結(jié)構(gòu)，待測(cè)試件3位于試模15內(nèi)，膠黏層16位于待測(cè)試件3與試模15之間；待測(cè)試件3為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。

壓頭11分為剛性壓頭及柔性壓頭，剛性的壓頭11為純金屬制品，柔性的壓頭11為內(nèi)部壓力可調(diào)、表面橡膠材質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的具體操作過(guò)程為：

先要制備待測(cè)試件3，同時(shí)設(shè)置環(huán)境箱12的試驗(yàn)溫度，待測(cè)試件3可通過(guò)路面取芯或?qū)嶒?yàn)室制備得到，待測(cè)試件3成型后，則將待測(cè)試件3與試模15用膠黏層16黏結(jié)在一起，并在室溫下放置預(yù)設(shè)時(shí)間，待膠黏層16固化，并且環(huán)境箱12內(nèi)的溫度達(dá)到預(yù)定溫度之后，則將待測(cè)試件3放入環(huán)境箱12中進(jìn)行保溫，并通過(guò)升降臺(tái)2把待測(cè)試件3調(diào)節(jié)到適當(dāng)高度，并通過(guò)定位架4與主體架9共同作用確保導(dǎo)桿7固定安全。

通過(guò)操作面板1設(shè)置落錘5的提升高度及提升頻率，接著落錘5在鏈條6的帶動(dòng)下，按照預(yù)設(shè)的提升高度、頻率發(fā)生周期性的提升及自由落體，進(jìn)而對(duì)待測(cè)試件3施加周期性的沖擊荷載，并且在沖擊荷載的作用下，壓頭11開(kāi)始貫入到待測(cè)試件3內(nèi)部，待測(cè)試件3的表面形成凹陷，待試驗(yàn)達(dá)到預(yù)設(shè)的沖擊次數(shù)后，試驗(yàn)自動(dòng)結(jié)束。

測(cè)量壓頭11的貫入深度d，則待測(cè)試件3的沖擊疲勞系數(shù)η的表達(dá)式為：n為沖擊的次數(shù)，然后根據(jù)待測(cè)試件3的沖擊疲勞系數(shù)η評(píng)估待測(cè)試件3的抗沖擊疲勞能力。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種瀝青路面沖擊疲勞試驗(yàn)裝置，包括環(huán)境箱以及位于所述環(huán)境箱內(nèi)的主體架、動(dòng)力盒、導(dǎo)桿、壓頭、落錘及鏈條；待測(cè)試件及主體架均固定于環(huán)境箱的底部，動(dòng)力盒固定于環(huán)境箱的頂部，導(dǎo)桿固定于主體架上，且導(dǎo)桿沿豎直方向分布，待測(cè)試件位于導(dǎo)桿的正下方，壓頭位于落錘的正下方，壓頭位于待測(cè)試件上，落錘空套于導(dǎo)桿上，落錘通過(guò)鏈條與動(dòng)力盒相連接，環(huán)境箱的外壁上設(shè)置有操作面板，其中，操作面板與動(dòng)力盒相連接，該裝置能夠準(zhǔn)確的完成瀝青路面的沖擊疲勞試驗(yàn)，并且，荷載路徑明確，試驗(yàn)成本較低。

技術(shù)研發(fā)人員：張久鵬;朱存貞;胡壯;裴建中;石寧;辛寄語(yǔ)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)安大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.31
技術(shù)公布日：2017.07.21