測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備，特別是涉及一種能夠測(cè)量半剛性基層與浙青面層層間處理措施、浙青面層層間處理措施、水泥混凝土面板與浙青面層層間處理措施的抗扭剪性能的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]浙青層間處理措施是否有效是保證浙青路面結(jié)構(gòu)層整體服役的關(guān)鍵，浙青路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施的粘結(jié)性能、抗層間滑移性能優(yōu)劣是影響浙青路面使用質(zhì)量和使用壽命的重要因素。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外在路面層間處理措施的材料組成設(shè)計(jì)及性能評(píng)價(jià)方面尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。當(dāng)前層間處理措施，特別是乳化浙青類、熱灑型浙青類及碎石封層類層間處理措施的材料組成設(shè)計(jì)均是依靠以往工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定，再在實(shí)際施工中根據(jù)工程人員經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，且事后缺乏力學(xué)性能的質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)手段。
[0004]國(guó)內(nèi)外在評(píng)價(jià)路面結(jié)構(gòu)層包括橋面鋪裝層層間處理措施方面使用過很多試驗(yàn)方法，不同研究者的試驗(yàn)方法主要區(qū)別在:荷載模式、試件成型方法、試件尺寸與形狀、加荷速率、環(huán)境條件控制等方面，
[0005]目前現(xiàn)場(chǎng)層間力學(xué)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有拉拔強(qiáng)度，主要用來評(píng)價(jià)層間材料的粘結(jié)性能，該實(shí)驗(yàn)方法用于室內(nèi)試驗(yàn)也可用于室外試驗(yàn)，但均尚未定型，受外界溫度、拉拔面積、加載速率等影響因素較大，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性、橫向可比性較差。國(guó)內(nèi)拉拔儀存在的問題主要有人工加載，加載速率不可控；拉拔儀形狀多是矩形，沿用建筑行業(yè)的習(xí)慣，與公路行業(yè)浙青路面試件大多為圓形的實(shí)際情況不適應(yīng)；采用圓形的拉拔儀面積一般較小，直徑一般為1cm,而半剛性基層的最大粒徑一般為31.5mm,拉拔強(qiáng)度受結(jié)構(gòu)層最大粒徑集料影響較大，且拉拔強(qiáng)度較小，變異系數(shù)較大，不適宜用來評(píng)價(jià)半剛性基層和浙青面層間的聯(lián)結(jié)性能。
[0006]評(píng)價(jià)層間力學(xué)性能的試驗(yàn)方法還有直接剪切、斜剪試驗(yàn)，這兩類試驗(yàn)不能直接用于路面現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，需將路面鉆芯、切割后帶回室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)；試件形狀多為矩形，與浙青路面試驗(yàn)檢測(cè)常用的圓形不匹配；試件為圓形時(shí)，其尺寸又均為直徑1cm以下，不適宜用來評(píng)價(jià)集料最大粒徑大于31.5mm的路面結(jié)構(gòu)層層間措施聯(lián)結(jié)情況；存在的不足還有不能模擬不同路面結(jié)構(gòu)層厚度對(duì)層間剪切強(qiáng)度的影響。
[0007]此外，長(zhǎng)安大學(xué)研發(fā)了一套扭剪試驗(yàn)設(shè)備，主要用于橋面鋪裝層間性能評(píng)價(jià)，采用手動(dòng)控制加載速率，尺寸為直徑10cm，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)變異系數(shù)較大；室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)不能用來評(píng)價(jià)不同結(jié)構(gòu)厚度對(duì)層間扭剪強(qiáng)度的影響，不能模擬車輪荷載對(duì)層間扭剪強(qiáng)度的影響。
[0008]綜上所述，研發(fā)一套測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備，可以直接用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，用于評(píng)價(jià)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量；也可用于室內(nèi)試驗(yàn)，用于層間處理措施的材料組成設(shè)計(jì)及抗扭剪性能評(píng)價(jià)；適用于半剛性基層浙青路面、水泥混凝土加鋪浙青面層及水泥混凝土橋面鋪裝等路面，對(duì)于提高路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施的設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量意義重大。
[0009]公開于該發(fā)明【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般【背景技術(shù)】的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備。該設(shè)備能夠測(cè)量半剛性基層與浙青面層層間處理措施、浙青面層層間處理措施、水泥混凝土面板與浙青面層層間處理措施的抗扭剪性能。同時(shí)，該設(shè)備既可以用于施工現(xiàn)場(chǎng)，也可以用于室內(nèi)檢測(cè)。
[0011]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備，其包括:支架，其為剛性的立方體框架；殼體，其設(shè)置在所述支架的外周；驅(qū)動(dòng)軸，其沿豎直方向延伸穿過在所述殼體的上部，并且其沿豎直方向可滑動(dòng)地、沿軸心可旋轉(zhuǎn)地與所述支架連接；豎直載荷加載裝置，其連接至所述驅(qū)動(dòng)軸的上部，以將豎直方向的載荷施加至所述驅(qū)動(dòng)軸，所述旋豎直載荷加載裝置還包括有豎直載荷傳感器；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，其連接至所述驅(qū)動(dòng)軸，以使所述驅(qū)動(dòng)軸沿其軸心旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置還包括有扭矩傳感器；連接壓頭，其下部為直徑150_的扁平的圓盤，該圓盤的中心處沿豎直方向向上固接有連接桿，該連接桿能夠與所述驅(qū)動(dòng)軸同軸連接；固定裝置，其設(shè)置在所述支架的底部。
[0012]上述的測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備中，其還包括數(shù)據(jù)采集控制裝置和顯示裝置；其中，所述數(shù)據(jù)采集控制裝置與所述豎直載荷傳感器和所述扭矩傳感器電性連接，并接收所述豎直載荷傳感器和所述扭矩傳感器輸出的數(shù)據(jù)；并且，所述數(shù)據(jù)采集控制裝置還與所述顯示裝置電性連接，從而將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后輸出至所述顯示裝置。
[0013]上述的測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備中，其還包括對(duì)中裝置；該對(duì)中裝置為直徑150mm的半圓環(huán)，其通過連桿固接至所述支架的底部，所述半圓環(huán)的圓心與所述驅(qū)動(dòng)軸的軸心在同一豎直軸線上。
[0014]上述的測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置包括伺服電機(jī)和減速器，該伺服電機(jī)的輸出端連接減速器的輸入端，該減速器的輸出端連接驅(qū)動(dòng)軸，以對(duì)所述驅(qū)動(dòng)軸施加1.4r/min的旋轉(zhuǎn)速度。
[0015]上述的測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備中，所述驅(qū)動(dòng)軸的頂部設(shè)置有加載圓盤，所述豎直載荷加載裝置連接至所述加載圓盤。并且，所述豎直載荷加載裝置為馬達(dá)或千斤頂。
[0016]上述的測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備中，所述固定裝置包括設(shè)置在所述支架底部四角處的固定片、設(shè)置在該固定片上螺栓孔以及與該螺栓孔相配合的地腳螺栓。
[0017]上述的測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備中，所述連接壓頭的連接桿的頂端設(shè)置有連接凸部，所述驅(qū)動(dòng)軸的底端設(shè)置有與該連接凸部相匹配的連接凹部。
[0018]上述的測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備中，所述連接壓頭的連接桿的頂端設(shè)置有連接凹部，所述驅(qū)動(dòng)軸的底端設(shè)置有與該連接凹部相匹配的連接凸部。
[0019]上述的測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備中，所述支架底部四角處還設(shè)置有滑輪。
[0020]本發(fā)明采取以上技術(shù)方案后，其具有以下有益效果:
[0021]1、本發(fā)明中的連接壓頭為直徑150mm的圓形，適用于現(xiàn)有半剛性基層浙青路面、水泥混凝土加鋪浙青面層及水泥混凝土橋面鋪裝等場(chǎng)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，特別是路面結(jié)構(gòu)層中有集料最大粒徑大于26.5mm的情況；由于增大扭剪面積，扭轉(zhuǎn)時(shí)阻力增大，便于測(cè)量，試驗(yàn)結(jié)果變異系數(shù)較小；且采用圓形試件后，與現(xiàn)有路面現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備的鉆芯機(jī)規(guī)格、室內(nèi)試驗(yàn)的常用150mm模具相匹配，便于實(shí)際操作。
[0022]2、本發(fā)明采用電機(jī)勻速加載，加載速率為每分鐘1.4r/min，有利于減小試驗(yàn)結(jié)果的變異性，增強(qiáng)試驗(yàn)結(jié)果的可比性、重現(xiàn)性。
[0023]3、本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在扭轉(zhuǎn)剪切時(shí)施加垂直荷載，可模擬汽車車輪作用于路面使路面剪切破壞的實(shí)際情況，如汽車在加速、減速或變向時(shí)，車輪對(duì)路面的剪切作用。
[0024]4、本發(fā)明還可以用于室內(nèi)試驗(yàn)，可進(jìn)行不同下承層類型半剛性基層材料、水泥混凝土材料、浙青混凝土材料與浙青混凝土材料的層間性能評(píng)價(jià)，還可進(jìn)行上承層不同層厚浙青混凝土的層間性能評(píng)價(jià)，層厚為目前國(guó)內(nèi)常用的30mm、40mm、50mm、80mm等。
[0025]5、本發(fā)明適宜用于現(xiàn)行浙青路面施工技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的各種層間處理措施，包括乳化浙青類、熱灑型浙青類、碎石封層類等層間處理措施。
[0026]6、本發(fā)明的設(shè)備輕便，各個(gè)組成部分均獨(dú)立工作，方便檢修；且拆卸靈活，便于移動(dòng)搬運(yùn)。本發(fā)明可放在鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行不同溫度條件下的扭剪試驗(yàn)，從而用于評(píng)價(jià)不同溫度對(duì)層間措施扭剪強(qiáng)度的影響。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為本發(fā)明中的對(duì)中裝置的俯視示意圖.
[0029]圖3為本發(fā)明的對(duì)中裝置與連接壓頭進(jìn)行對(duì)中時(shí)的俯視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]參考附圖所示，本發(fā)明提供了一種測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備，其可以包括:
[0031]支架1，其為剛性的長(zhǎng)方體框架；
[0032]殼體2，其設(shè)置在所述支架的外周；
[0033]驅(qū)動(dòng)軸3，其沿豎直方向延伸穿過在殼體2的上部，并且其沿豎直方向可滑動(dòng)地、沿軸心可旋轉(zhuǎn)地與支架I連接；
[0034]豎直載荷加載裝置4，其連接至驅(qū)動(dòng)軸3的上部，以將豎直方向的載荷施加至所述驅(qū)動(dòng)軸，旋豎直載荷加載裝置4還包括有豎直載荷傳感器(未圖示)；
[0035]旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置5，其連接至驅(qū)動(dòng)軸3，以使所述驅(qū)動(dòng)軸沿其軸心旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置5還包括有扭矩傳感器(未圖示)；
[0036]連接壓頭6,其下部為直徑150mm的扁平的圓盤61,該圓盤61的中心處沿豎直方向向上固接有連接桿62，該連接桿62能夠與驅(qū)動(dòng)軸3同軸連接；
[0037]固定裝置7，其設(shè)置在支架I的底部。
[0038]在本發(fā)明中，測(cè)量路面結(jié)構(gòu)層層間處理措施抗扭剪性能的設(shè)備還可以包括數(shù)據(jù)采集控制裝置和顯示裝置(未圖示)；其中，所述數(shù)據(jù)采集控制裝置與所述豎直載荷傳感器和所述扭矩傳感器電性連接，并接收所述豎直載荷傳感器和所述扭矩傳感器輸出的數(shù)據(jù)；并且，所述數(shù)據(jù)采集控制裝置還與所述顯示裝置電性連接，從而將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后輸出至所述顯示裝置。
[0039]數(shù)據(jù)采集控制裝置可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)，由于扭矩傳感器感測(cè)的是扭矩的數(shù)據(jù)，因此，數(shù)據(jù)采集控制裝置處理后的數(shù)據(jù)可以是扭矩與時(shí)間的關(guān)系(即扭矩-時(shí)間曲線)。此外，豎直載荷傳感器主要用于在施加