專利名稱：瀝青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路工程領(lǐng)域，具體地說是一種浙青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量測試方法。
背景技術(shù)：
在浙青混合料的疲勞性能評價(jià)中，常用的室內(nèi)試驗(yàn)方法是浙青混合料四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，而疲勞試驗(yàn)的終止條件是試件的彎曲勁度模量衰減到初始值的50%，如果不能準(zhǔn)確得到試件在四點(diǎn)彎曲荷載重復(fù)作用下的彎曲勁度模量，將影響到浙青混合料疲勞性能的評價(jià)的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的浙青混合料四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)在試件彎曲勁度模量測試中，假設(shè)在荷載重復(fù)作用下整個(gè)試件的彎曲勁度模量始終相等，試驗(yàn)過程中測量整個(gè)試件最大撓度差，并將在此基礎(chǔ)上計(jì)算得到的整個(gè)試件的平均彎曲勁度模量作為試件中彎矩最大區(qū)域的彎曲勁度模量。顯然，這種方法是不合理的。試件中部1/3跨徑范圍內(nèi)彎矩最大且始終相等即該區(qū)域內(nèi)拉應(yīng)力最大且始終相等，所以該區(qū)域材料彎曲勁度模量隨著荷載重復(fù)作用衰變量最大且相同，該區(qū)域材料的彎曲勁度模量小于整個(gè)試件的平均彎曲勁度模量，即試件的彎曲勁度模量實(shí)際衰減速度比傳統(tǒng)方法快。因此，現(xiàn)行的浙青混合料彎曲勁度模量的測試方法影響到浙青混合料疲勞性能評價(jià)的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種浙青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量測試方法。利用該方法可獲得準(zhǔn)確可靠的浙青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量和浙青混合料在重復(fù)荷載作用下彎曲勁度模量的實(shí)際衰變規(guī)律。本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的:浙青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量測試方法，其特點(diǎn)是在四點(diǎn)彎曲荷載重復(fù)作用過程中，測量試件中部1/3跨徑范圍內(nèi)的中性面在每次荷載作用下產(chǎn)生的最大撓度與最小撓度之差，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算得到試件的最大拉應(yīng)變，進(jìn)一步計(jì)算得到每一次荷載作用下試件的實(shí)際彎曲勁度模量以及試件在四點(diǎn)彎曲重復(fù)荷載作用下的彎曲勁度模量衰變規(guī)律。優(yōu)選利用LVDT傳感器測量試件中部1/3跨徑范圍內(nèi)的中性面在每次荷載作用下產(chǎn)生的最大撓度與最小撓度之差。為了保證實(shí)測的試件在荷載作用下的最大撓度差為試件彎拉應(yīng)力最大且材料模量相等的區(qū)域，上述方法優(yōu)選以下具體實(shí)現(xiàn)步驟:
1)LVDT傳感器安裝
在制備好的浙青混合料梁式試件中部1/3跨徑處安裝LVDT傳感器；
2)四點(diǎn)彎曲重復(fù)荷載施加
根據(jù)測試要求，設(shè)定荷載控制方式、加載波形、頻率后開始加載；
3)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
通過采集設(shè)備采集到的每次施加的最大荷載及在荷載作用下試件產(chǎn)生的最大撓度差，計(jì)算得到浙青混合料在每次四點(diǎn)彎曲荷載作用下試件的彎曲勁度模量并分析試件在四點(diǎn)彎曲重復(fù)荷載作用過程中彎曲勁度模量的衰變規(guī)律。步驟I)中安裝LVDT傳感器時(shí)，安裝LVDT的支架通過粘貼在梁式試件中部1/3跨徑處中性面上的螺栓固定在試件上；與LVDT的測頭接觸的金屬板，通過粘貼在試件跨中的中性面上的兩個(gè)螺栓固定在試件上。本發(fā)明的浙青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量測試方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下突出的有益效果:
(一)該方法根據(jù)選取試件中彎拉應(yīng)力最大且材料模量始終相等的區(qū)域作為試件在四點(diǎn)彎曲重復(fù)荷載作用下勁度模量的測試區(qū)，可得到試件在四點(diǎn)彎曲重復(fù)荷載作用下的實(shí)際彎曲勁度模量及其衰變規(guī)律，克服了現(xiàn)有技術(shù)中假整個(gè)試件在重復(fù)荷載作用下材料模量始終相同，只能得到整個(gè)試件的平均彎曲勁度模量的缺陷；
(二)該方法解決了現(xiàn)有浙青混合料疲勞試驗(yàn)中疲勞破壞極限判定不準(zhǔn)的問題。


附圖1是實(shí)施例中試件在四點(diǎn)彎曲荷載作用下的受力圖及彎矩 附圖2是實(shí)施例中試件的LVDT安裝 附圖3是實(shí)施例中浙青混合料試件重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量與加載次數(shù)的關(guān)系曲線。附圖中的標(biāo)記分別表示:
1.試件；2.LVDT傳感器；3.LVDT安裝支架；4.與LVDT測頭接觸金屬板；5、6.LVDT安裝支架的固定螺栓；7.與LVDT測頭接觸金屬板的固定螺栓。
具體實(shí)施例方式參照說明書附圖以具體實(shí)施例對本發(fā)明的浙青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量測試方法作以下詳細(xì)地說明。
實(shí)施例本發(fā)明的浙青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)疲勞測試方法，包括以下步驟(以中粒式浙青混凝土 AC-25為例):
a) LVDT傳感器安裝
在制備好的浙青混合料梁式試件I的中部1/3跨徑處安裝LVDT傳感器2。如附圖2所示，安裝LVDT傳感器2的支架3通過粘貼在梁式試件中部1/3跨徑處中性面上的固定螺栓5、6 (A、A’兩點(diǎn))固定在試件I上；與LVDT傳感器2的測頭接觸的金屬板4，通過粘貼在試件跨中的中性面上的固定螺栓7 (B點(diǎn))固定在試件I上。試件I的制備方法為公知技術(shù)。b)四點(diǎn)彎曲重復(fù)荷載施加
根據(jù)測試要求，設(shè)定荷載控制方式、加載波形、頻率后開始加載。本次試驗(yàn)采用的是應(yīng)變控制法，一共采用了 70 ii e UOOu e >200 U e >300 U e共4個(gè)應(yīng)變水平，加載波形為半正弦波，加載頻率為10Hz。試件受力及彎矩如附圖1所示。c)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
通過采集設(shè)備采集到的每次施加的最大荷載及在荷載作用下試件產(chǎn)生的最大撓度差
dA—B，然后通過式(I)計(jì)算得到試件底面最大拉應(yīng)變，最后通過式(2)計(jì)算試件在每次荷載
作用下的彎曲勁度模量，通過對重復(fù)多次加載得到的勁度模量數(shù)據(jù)與加載次數(shù)，采用excel軟件可以畫出試件在四點(diǎn)彎曲重復(fù)荷載作用過程中彎曲勁度模量的衰變規(guī)律，如附圖3所
權(quán)利要求
1.浙青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量測試方法，其特征在于: 在四點(diǎn)彎曲荷載重復(fù)作用過程中，測量試件中部1/3跨徑范圍內(nèi)的中性面在每次荷載作用下產(chǎn)生的最大撓度與最小撓度之差，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算得到試件的最大拉應(yīng)變，進(jìn)一步計(jì)算得到每一次荷載作用下試件的實(shí)際彎曲勁度模量以及試件在四點(diǎn)彎曲重復(fù)荷載作用下的彎曲勁度模量衰變規(guī)律。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浙青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量測試方法，其特征在于:利用LVDT傳感器測量試件中部1/3跨徑范圍內(nèi)的中性面在每次荷載作用下產(chǎn)生的最大撓度與最小撓度之差。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浙青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量測試方法，其特征在于包括以下步驟: 1)LVDT傳感器安裝 在制備好的浙青混合料梁式試件中部1/3跨徑處安裝LVDT傳感器； 2)四點(diǎn)彎曲重復(fù)荷載施加 根據(jù)測試要求，設(shè)定荷載控制方式、加載波形、頻率后開始加載； 3)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 通過采集設(shè)備采集到的每次施加的最大荷載及在荷載作用下試件產(chǎn)生的最大撓度差，計(jì)算得到浙青混合料在每次四點(diǎn)彎曲荷載作用下試件的彎曲勁度模量并分析試件在四點(diǎn)彎曲重復(fù)荷載作用過程中彎曲勁度模量的衰變規(guī)律。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浙青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量測試方法，其特征在于:步驟I)中安裝LVDT傳感器時(shí)，安裝LVDT的支架通過粘貼在梁式試件中部1/3跨徑處中性面上的螺栓固定在試件上；與LVDT的測頭接觸的金屬板，通過粘貼在試件跨中的中性面上的兩個(gè)螺栓固定在試件上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種瀝青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量測試方法，屬于道路工程領(lǐng)域。該方法的特點(diǎn)在四點(diǎn)彎曲荷載重復(fù)作用過程中，測量試件中部1/3跨徑范圍內(nèi)的中性面在每次荷載作用下產(chǎn)生的最大撓度與最小撓度之差，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算得到試件的最大拉應(yīng)變，進(jìn)一步計(jì)算得到每一次荷載作用下試件的實(shí)際彎曲勁度模量以及試件在四點(diǎn)彎曲重復(fù)荷載作用下的彎曲勁度模量衰變規(guī)律。本發(fā)明的勁度模量測試方法克服了現(xiàn)有技術(shù)只能得到整個(gè)試件的平均彎曲勁度模量的缺陷，可獲得準(zhǔn)確可靠的瀝青混合料重復(fù)加載四點(diǎn)彎曲勁度模量和瀝青混合料在重復(fù)荷載作用下彎曲勁度模量的實(shí)際衰變規(guī)律，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G01N3/20GK103115827SQ20131005279
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月18日
發(fā)明者余四新, 韋金城, 李細(xì)偉, 韓文揚(yáng), 董昭, 付建村, 馬霞, 劉順斌, 王光勇 申請人:山東省交通科學(xué)研究所