一种沥青小梁试件制备模具及沥青小梁试件的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种沥青小梁试件制备模具及沥青小梁试件的制备方法。
【背景技术】
[0002]沥青路面低温开裂是世界寒冷地区所面临的重要问题。低温裂缝的出现，将会引发路面一系列病害，导致路面服务水平降低、使用寿命骤减等严重问题。因此，准确评价出沥青混合料低温抗裂性能对于准确选择材料、缓解沥青路面低温开裂具有重要意义。已有研究表明，沥青的低温抗裂性能对沥青混合料低温抗裂性能的贡献达70%以上。因此，准确的评价出沥青的低温抗裂性能意义重大。
[0003]目前，国际上评价沥青低温性能的方法主要有两种。一种是延度法，另外一种是采用弯曲梁流变仪测定其60秒时的模量和模量变化率进行评定。现有的工程经验及室内研究表明，延度法无法很好的区分出改性沥青的低温抗裂性能，而弯曲梁流变仪所测定的模量及模量变化率是基于小应变条件下的线粘弹力学来描述材料的低温力学行为，因此不能完整的描述沥青材料低温开裂特征。
[0004]由于在铺筑沥青路面时，沥青内部已有无序的微小缺陷(微裂缝)，因此，采用基于断裂力学的单边缺口小梁试验能够更好的表征沥青低温开裂时的行为特征。根据断裂力学原理，裂缝的发展可分为三个基本类型，即:张开型(I型)、剪切型(II型)和撕开型(111型)。由于沥青内部微小缺陷(微裂缝)分布无序，因此其开裂行为不仅为张开型(I型)开裂，也存在张开型(I型)和剪切型(II型)的复合型开裂。因此，在材料力学行为研究、材料性能评定时，有必要制备出不同工况的单边缺口小梁试件，但制备出不同工况的单边缺口小梁试件的加工程序繁琐且成本高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种沥青小梁试件制备模具及沥青小梁试件的制备方法，以解决现有评价沥青低温性能的方法不能完整的描述沥青材料低温开裂特征，评价的准确性不高，制备不同工况的单边缺口小梁试件的加工程序繁琐且成本高的问题。
[0006]本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:
[0007]—种沥青小梁试件制备模具，它包括底板、两个侧壁板和两个限位块，所述底板水平设置，所述两个侧壁板沿底板的长度方向并列设置在底板上，两个限位块并列设置在两个侧壁板之间，每个限位块滑动连接在两个侧壁板之间且其底面与底板相贴紧，底板、两个侧壁板和两个限位块之间形成模腔，一个所述侧壁板的上沿沿其板面的厚度方向加工有多个第一通槽，另一个所述侧壁板的上沿沿其板面的厚度方向加工有多个第二通槽，第一通槽和第二通槽一一对应设置且处于同一直线上，每个第一通槽与其所在侧壁板的上沿相垂直，每个第二通槽与其所在侧壁板的上沿相垂直。
[0008]第一通槽的个数为五个，五个第一通槽的槽深依次为1mm、3mm、5mm、7mm和9mm，每个第一通槽的槽深与其对应的第二通槽的槽深相等。
[0009]它还包括多个第一隔离片，每个第一通槽与其对应的第二通槽之间设置有两个第一隔呙片。
[0010]它还包括第二隔离片和两个第三隔离片，第二隔离片位于模腔内并贴紧在底板的板面上，两个第三隔离片位于模腔内且分别贴紧在两个侧壁板的两个相对面上。
[0011]—种沥青小梁试件制备模具，它包括底板、两个侧壁板和两个限位块，所述底板水平设置，所述两个侧壁板沿底板的长度方向并列设置在底板上，两个限位块并列设置在两个侧壁板之间，每个限位块滑动连接在两个侧壁板之间且其底面与底板相贴紧，底板、两个侧壁板和两个限位块之间形成模腔，一个所述侧壁板的上沿沿其板面的厚度方向加工有多个第三通槽，每个第三通槽与其所在侧壁板的上沿之间的夹角为Θ ;另一个所述侧壁板的上沿沿其板面的厚度方向加工有多个第四通槽，第三通槽和第四通槽一一对应设置且处于同一直线上。
[0012]第三通槽的个数为五个，五个第三通槽与其所在的侧壁板之间的夹角为Θ，五个第三通槽与其所在的侧壁板之间的夹角Θ依次为90°、60°、45°、30°和15°。
[0013]每个第三通槽的槽深与其对应的第四通槽的槽深相等，每个第三通槽槽深的取值范围为Imm至Smnin
[0014]它还包括多个第一隔离片，每个第一通槽与其对应的第二通槽之间设置有两个第一隔呙片。
[0015]它还包括第二隔离片和两个第三隔离片，第二隔离片位于模腔内并贴紧在底板的板面上，两个第三隔离片位于模腔内且分别贴紧在两个侧壁板的两个相对面上。
[0016]利用权利要求【具体实施方式】四或【具体实施方式】九实现沥青小梁试件的制备方法，所述方法包括以下步骤:
[0017]步骤一:根据试验对沥青试件尺寸的要求，选取并确定与沥青试件尺寸匹配的制备丰吴具；
[0018]步骤二:粘贴第二隔离片和第三隔离片:将制备模具清理干净，在两个侧壁板相对的两个侧壁、底板的板面上均涂抹一层石油基润滑脂，将第二隔离片通过石油基润滑脂粘贴在底板的板面上，两个第三隔离片分别通过石油基润滑脂粘贴在两个侧壁板相对的两个侧壁上，第三隔离片粘贴在侧壁板侧壁上的长度在150mm至180mm之间，第三隔离片的高度为12.7±0.03mm，将露在制备模具外第三隔离片的部分进行剪切，第二隔离片粘贴在底板上的长度在150mm至180mm之间，第二隔离片的宽度在18mm至20mm之间；
[0019]步骤三:将制备模具的位置进行固定；
[0020]步骤四:放置第一隔离片:在每个第一通槽和该第一通槽对应的第二通槽之间竖直放置两个叠置的第一隔离片或在每个第三通槽和该第三通槽对应的第四通槽之间放置两个叠置的第一隔离片；
[0021]步骤五:将沥青块加热至流态；
[0022]步骤六:饶筑沥青试件:将制备模具放在室温下，将流态沥青从制备模具的一端向另一端来回浇筑，将倒满沥青的制备模具在室温下冷却45?60min，冷却至室温后，用热刀切掉并切平冷却后高出制备模具顶端的沥青样品；
[0023]步骤七:脱模工作:在脱模前，将含沥青试件的制备模具放在冷却室或水浴中冷却，保证沥青试件在脱模时不变形，冷却温度为一 5°C ±5°C，冷却时间为5?1min ;
[0024]步骤八:将第二隔离片、两个第三隔离片和两个限位块逐一从制备模具中滑动脱模；
[0025]步骤九:最后将取下的沥青试件放置在水平、光滑的表面上，剪切露在沥青试件外的第一隔离片，等待测试。
[0026]本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
[0027]1、本发明中的模具结构设计简单合理、制造成本低廉且具有通用性，使用方便，可实现多工况的单边缺口沥青小梁试件的制备，第一种模具可制备出多种缺口深度不同的沥青试件，第二中模具可制备出带有缺口的倾角不同多种沥青试件。
[0028]2、本发明中的制备方法操作合理且能够实现多工况的单边缺口沥青小梁试件的制备工作，通过本发明的制备方法制备出的沥青小梁试件能够完整的体现出沥青材料低温开裂特征。
[0029]3、通过本发明为表征不同开裂类型时材料的力学特性提供必要的基础。不仅对深入了解沥青路面低温开裂机理具有重要的意义，同时还对新材料研发以缓解沥青路面低温开裂出具有推动作用。
【附图说明】
[0030]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中:
[0031]图1是第一种制备模具的立体结构示意图；
[0032]图2是第一种制备模具的主视结构示意图；
[0033]图3是图2的左视图；
[0034]图4是第二种制备模具的主视结构示意图；
[0035]图5是制备模具的第一使用状