1.一种刚柔复合试件沥青层回弹模量的测试装置,其特征在于:包括加载系统(1)、夹持系统(2)、数据采集系统(3);所述的加载系统(1)是MTS液压伺服材料试验系统;所述的夹持系统(2)从上至下分别包括联结轴(20)、夹具(21)、旋钮(22)、压头(23)、卡座(25)和橡胶垫(26),其中,联结轴(20)作为中转装置通过螺纹与加载系统(1)、夹具(21)、压头(23)紧密啮合,旋钮(22)通过螺纹与夹具(21)紧密啮合,卡座(25)通过强力胶牢固粘贴在复合试件刚柔分界区往下1/3处,橡胶垫(26)自然放置在复合试件(24)下;所述数据采集系统(3)不仅包括MTS试验机自带的荷载传感器和位移传感器,还包括夹具(21)和旋钮(22)所夹持的线性位移传感器(31)。
2.根据权利要求1所述的旋钮(22),其特征在于:旋钮(22)为橡胶制品,且其与线性位移传感器(31)接触的一端为锯齿状凹面。
3.根据权利要求1所述的压头(23),其特征在于:压头(23)为直径和厚度均为50±0.5mm的钢制圆柱体,且具有高强特性。
4.根据权利要求1所述的复合试件(24),其特征在于:复合试件(24)为直径100±1mm的圆柱体,且刚性基层和沥青层的厚度分别为50±0.5mm和40±0.5mm。
5.根据权利要求1所述的橡胶垫(26),其特征在于:橡胶垫(26)为直径100±1mm,厚度40±0.5mm的圆柱体,且其回弹模量为1000±200Mpa。
6.采用权利要求1至5任意一项所述的一种刚柔复合试件沥青层回弹模量的测试装置及方法进行试验测试的过程,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、准备试件:对复合试件(24)端部处理,保持其光滑、平整,用强力胶将卡座(25)粘贴在复合试件(24)刚柔分界面往下1/3处,待粘贴牢固后,在试件底部垫一块橡胶垫(26)并自然放置于MTS加载设备上;
(2)、调整夹持系统:通过加载系统(1)上下调节联结轴(20),使与之相连接的压头(23)与试件处于即将接触的临界状态,将线性位移传感器(31)垂直放入夹具(21)中,调节上下位置使传感器处于有效量程范围内,然后手动拧紧旋钮(22),使其锯齿状凹面与线性位移传感器(31)充分接触、不产生相对变形;
(3)、回弹模量试验:操作加载系统(1),将荷载和位移清零后,通过加载系统(1)的应力传感器控制加载荷载大小、作用频率、加载波形等一系列参数,并编写自保程序限制加载系统(1)的总位移不超过线性位移传感器(31)的有效量程,通过线性位移传感器(31)来采集复合式结构在相应加载条件下的变形响应;
(4)、结束试验:待加载结束后,导出数据采集系统(3)得到的荷载及对应变形数据,拧松旋钮(22)并取下线性位移传感器(31);通过加载系统(1)进行卸载,抬升联结轴(20)及压头(23),取出试件;
(5)、处理数据:利用数据采集系统(3)导出的荷载及对应变形,按10%容许误差剔除样本奇异值,并按如下公式进行计算,得到复合式路面结构沥青层的回弹模量值;
式中:
fmax与fmin为数据采集系统(3)应力传感器得到的荷载峰值与谷值;
lmax与lmin为线性位移传感器(31)得到的fmax与fmin对应的变形峰值与谷值;
l为复合试件沥青层厚度、r为压头半径。