【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及瀝青混凝土制備領(lǐng)域，尤其涉及一種高模量抗疲勞瀝青混凝土抗疲勞特性試驗裝置及方法。
技術(shù)介紹
1、高模量瀝青混凝土，作為現(xiàn)代道路工程領(lǐng)域的一種高性能材料，以其卓越的性能和廣泛的應(yīng)用前景，正逐步成為提升道路建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵材料，其核心優(yōu)勢，在于通過科學(xué)合理地添加特定的高模量劑，或是直接選用經(jīng)過精心研發(fā)的高性能基質(zhì)瀝青，從而大幅度提升瀝青混合料的模量與強(qiáng)度指標(biāo)，這一創(chuàng)新性的技術(shù)突破，不僅賦予了路面材料更為出色的抗疲勞性能，還顯著增強(qiáng)了其抗車轍能力，為道路的穩(wěn)定性和耐久性提供了堅實的保障。
2、在重載交通日益頻繁、極端氣候條件頻發(fā)的當(dāng)下，高模量瀝青混凝土憑借其獨特的優(yōu)勢，特別適用于瀝青路面的中下面層，這些層面作為道路結(jié)構(gòu)的重要組成部分，承受著來自車輛荷載和自然環(huán)境的多重考驗，高模量瀝青混凝土的應(yīng)用，能夠有效分散應(yīng)力，減少路面變形，進(jìn)而顯著延長路面的整體使用壽命，大幅度降低因頻繁維修而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)成本和社會成本。
3、而在瀝青生產(chǎn)的過程中，為了確定瀝青的具體性能，需要對瀝青的性能進(jìn)行檢測，主要需檢測瀝青混凝土的抗疲勞特性，現(xiàn)有的檢測裝置在使用時，檢測的效果不理想，同時檢測的速度較慢，不利于對瀝青的快速檢測，不利于裝置的使用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種高模量抗疲勞瀝青混凝土抗疲勞特性試驗裝置及方法。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用了如下技術(shù)方案：
3、一種高模量抗疲勞瀝青混凝土
4、檢測臺，所述檢測臺的頂端固定安裝有安裝支架，所述安裝支架的頂端固定安裝有氣缸，所述氣缸的輸出端固定連接有驅(qū)動桿，所述驅(qū)動桿貫穿安裝支架的上端面并伸到安裝支架的下方處，所述驅(qū)動桿的端面固定連接有上壓塊，所述驅(qū)動桿上固定連接有固定支架，所述檢測臺的頂端開有固定槽，且所述固定支架伸到固定槽的內(nèi)側(cè)，所述固定支架位于固定槽內(nèi)側(cè)的部分上固定連接有下壓塊，所述下壓塊的位置與上壓塊相對應(yīng)，所述檢測臺的頂端固定安裝有固定結(jié)構(gòu)。
5、優(yōu)選地，所述固定結(jié)構(gòu)包括固定連接在檢測臺頂端的固定塊，且所述固定塊安裝在固定槽的兩側(cè)處，每塊所述固定塊上均開有連接槽，所述連接槽的內(nèi)壁之間均轉(zhuǎn)動連接有連接軸，所述連接軸上固定套接有連接桿，所述連接桿的頂端滑動連接有連接板，所述連接板的內(nèi)壁之間固定連接有調(diào)節(jié)板，所述調(diào)節(jié)板上螺紋連接有調(diào)節(jié)螺桿，且所述調(diào)節(jié)螺桿貫穿調(diào)節(jié)板并伸到調(diào)節(jié)板的下方，所述調(diào)節(jié)板的底端固定連接有連接壓塊，所述連接壓塊的外側(cè)包裹設(shè)置有保護(hù)層。
6、優(yōu)選地，所述連接桿的頂端固定連接有滑動塊，所述連接板的底端開有與滑動塊相對應(yīng)的滑動槽，所述滑動塊上開有將其貫穿的固定卡槽，所述連接板的側(cè)壁安裝有連接卡塊，所述連接卡塊貫穿連接板，且所述連接卡塊的位置與固定卡槽相對應(yīng)，所述連接板上轉(zhuǎn)動連接有與連接卡塊相匹配的連接卡桿。
7、優(yōu)選地，所述連接槽的內(nèi)壁固定連接有扭力彈簧，所述扭力彈簧套設(shè)在連接軸的外側(cè)處，且所述扭力彈簧遠(yuǎn)離連接槽內(nèi)壁的一端與連接桿的側(cè)壁固定連接。
8、優(yōu)選地，所述上壓塊和下壓塊的側(cè)壁均開有圓角，且所述上壓塊和下壓塊與對應(yīng)的驅(qū)動桿和固定支架均通過螺紋連接。
9、優(yōu)選地，所述檢測臺上配置有與氣缸相對應(yīng)的控制器。
10、一種高模量抗疲勞瀝青混凝土抗疲勞特性試驗方法，包括以下步驟：
11、s1、確定車輛荷載；
12、我國新建公路瀝青路面的設(shè)計，遵循著科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑瓌t，采用了雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性層狀體系理論，這一理論在瀝青路面結(jié)構(gòu)分析計算中應(yīng)用廣泛，其成熟度和可靠性經(jīng)過了時間的檢驗，在設(shè)計過程中，選定標(biāo)準(zhǔn)軸載bzz-100作為計算荷載，這一荷載標(biāo)準(zhǔn)能夠全面反映車輛對路面的實際作用情況，同時，輪胎壓力被精確設(shè)定為0.7mpa，這一數(shù)值的確定充分考慮了輪胎與路面之間的接觸壓力分布，以及不同車型、不同載重對路面產(chǎn)生的不同影響，以便于對瀝青混凝土進(jìn)行實驗；
13、s2、力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)；
14、當(dāng)前，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計正逐步趨向于采用力學(xué)-經(jīng)驗法，這種方法結(jié)合了力學(xué)分析與實際經(jīng)驗，為路面設(shè)計提供了更為精準(zhǔn)和可靠的依據(jù)，在力學(xué)-經(jīng)驗法中，關(guān)鍵力學(xué)指標(biāo)的確定至關(guān)重要，它直接關(guān)乎到路面結(jié)構(gòu)的性能與耐久性，這些指標(biāo)是根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的具體類型及其所選用的材料參數(shù)來精心選定的；
15、在深入研究并參考了國際上多個具有代表性的國家瀝青路面設(shè)計方法后，總結(jié)出了路面典型破壞類型與其對應(yīng)的力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)之間的緊密聯(lián)系，對于瀝青層的疲勞破壞，我們采用瀝青層層底拉應(yīng)變作為關(guān)鍵響應(yīng)指標(biāo)，它能夠直觀反映瀝青層在重復(fù)荷載作用下的抗疲勞性能，而路基的永久變形，則通過路基頂面的壓應(yīng)變響應(yīng)指標(biāo)來評估，這一指標(biāo)能夠有效揭示路基在荷載作用下的長期穩(wěn)定性；
16、此外，針對流動性車轍破壞這一常見問題，選取結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的剪應(yīng)力響應(yīng)指標(biāo)，它能夠準(zhǔn)確反映路面結(jié)構(gòu)在車輪荷載作用下的抗剪性能，同時，為了全面評估路面結(jié)構(gòu)的整體剛度，采用路表彎沉響應(yīng)指標(biāo)，它能夠從宏觀上反映路面結(jié)構(gòu)在荷載作用下的整體變形情況；
17、這些力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)的合理選定與運用，能夠使路面結(jié)構(gòu)設(shè)計更加科學(xué)，有效提升路面的使用性能與耐久性，為構(gòu)建更加安全、舒適、耐久的交通網(wǎng)絡(luò)奠定堅實基礎(chǔ)；
18、s3、全厚式瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)三維有限元模型的建立；
19、針對該路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)分析，可采用三維模型進(jìn)行靜力分析。該模型尺寸取整體厚度為3m，長度和寬度為6m，根據(jù)jtg?d50—2017《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》，瀝青路面設(shè)計中采用雙圓垂直均布荷載，參考路面標(biāo)準(zhǔn)軸載計算參數(shù)，該建模分析采用三維模型，將荷載作用區(qū)域等效為矩形，單輪荷載作用寬度d=0.213m，作用長度l=0.168m，關(guān)于模型邊界條件，在模型下方施加完全固定的約束，在模型左右兩側(cè)施加水平方向的約束，即x方向的約束，前后兩側(cè)施加垂直方向的約束，即y方向的約束，上方不施加任何約束；
20、s4、路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)；
21、通過abaqus軟件對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了力學(xué)響應(yīng)分析，同時以不設(shè)置hmac的全厚式路面結(jié)構(gòu)作為對照組，確定瀝青的彎拉應(yīng)變、路基頂部壓應(yīng)變、剪切應(yīng)力應(yīng)變、彎沉響應(yīng)應(yīng)變。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：通過上下同時加壓的方式，對不同配比方案下的瀝青混合料進(jìn)行嚴(yán)格的性能測試，提高了裝置檢測的速度，從而可以快速得出瀝青的性能參數(shù)，建立數(shù)據(jù)模型，對瀝青的性能進(jìn)行具體分析，有利于制備出既滿足工程需求又具備經(jīng)濟(jì)性的高模量瀝青混凝土。
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1.一種高模量抗疲勞瀝青混凝土抗疲勞特性試驗裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高模量抗疲勞瀝青混凝土抗疲勞特性試驗裝置，其特征在于，所述固定結(jié)構(gòu)包括固定連接在檢測臺（1）頂端的固定塊（9），且所述固定塊（9）安裝在固定槽（8）的兩側(cè)處，每塊所述固定塊（9）上均開有連接槽（10），所述連接槽（10）的內(nèi)壁之間均轉(zhuǎn)動連接有連接軸（18），所述連接軸（18）上固定套接有連接桿（11），所述連接桿（11）的頂端滑動連接有連接板（12），所述連接板（12）的內(nèi)壁之間固定連接有調(diào)節(jié)板（15），所述調(diào)節(jié)板（15）上螺紋連接有調(diào)節(jié)螺桿（17），且所述調(diào)節(jié)螺桿（17）貫穿調(diào)節(jié)板（15）并伸到調(diào)節(jié)板（15）的下方，所述調(diào)節(jié)板（15）的底端固定連接有連接壓塊（16），所述連接壓塊（16）的外側(cè)包裹設(shè)置有保護(hù)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高模量抗疲勞瀝青混凝土抗疲勞特性試驗裝置，其特征在于，所述連接桿（11）的頂端固定連接有滑動塊（20），所述連接板（12）的底端開有與滑動塊（20）相對應(yīng)的滑動槽（21），所述滑動塊（20）上開有將其貫穿的固定卡槽，所述連
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高模量抗疲勞瀝青混凝土抗疲勞特性試驗裝置，其特征在于，所述連接槽（10）的內(nèi)壁固定連接有扭力彈簧（19），所述扭力彈簧（19）套設(shè)在連接軸（18）的外側(cè)處，且所述扭力彈簧（19）遠(yuǎn)離連接槽（10）內(nèi)壁的一端與連接桿（11）的側(cè)壁固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高模量抗疲勞瀝青混凝土抗疲勞特性試驗裝置，其特征在于，所述上壓塊（5）和下壓塊（7）的側(cè)壁均開有圓角，且所述上壓塊（5）和下壓塊（7）與對應(yīng)的驅(qū)動桿（4）和固定支架（6）均通過螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高模量抗疲勞瀝青混凝土抗疲勞特性試驗裝置，其特征在于，所述檢測臺（1）上配置有與氣缸（3）相對應(yīng)的控制器。
7.一種高模量抗疲勞瀝青混凝土抗疲勞特性試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高模量抗疲勞瀝青混凝土抗疲勞特性試驗裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高模量抗疲勞瀝青混凝土抗疲勞特性試驗裝置，其特征在于，所述固定結(jié)構(gòu)包括固定連接在檢測臺（1）頂端的固定塊（9），且所述固定塊（9）安裝在固定槽（8）的兩側(cè)處，每塊所述固定塊（9）上均開有連接槽（10），所述連接槽（10）的內(nèi)壁之間均轉(zhuǎn)動連接有連接軸（18），所述連接軸（18）上固定套接有連接桿（11），所述連接桿（11）的頂端滑動連接有連接板（12），所述連接板（12）的內(nèi)壁之間固定連接有調(diào)節(jié)板（15），所述調(diào)節(jié)板（15）上螺紋連接有調(diào)節(jié)螺桿（17），且所述調(diào)節(jié)螺桿（17）貫穿調(diào)節(jié)板（15）并伸到調(diào)節(jié)板（15）的下方，所述調(diào)節(jié)板（15）的底端固定連接有連接壓塊（16），所述連接壓塊（16）的外側(cè)包裹設(shè)置有保護(hù)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高模量抗疲勞瀝青混凝土抗疲勞特性試驗裝置，其特征在于，所述連接桿（11）的頂端固定連接有滑動塊（20），所述連接板（12）的底端開有與滑動塊（20）相對應(yīng)的滑動槽（21），所述滑動塊（20）上開有將其...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王修軍，朱敏，黃運昌，柳成林，崔景涵，毛友炎，方星，連春明，凌發(fā)永，馬鵬，
申請(專利權(quán))人：中建八局第四建設(shè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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