一种沥青路面圆柱体试件层间加压剪切仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于沥青路面材料与结构研宄技术领域，具体涉及一种沥青路面圆柱体试件层间加压剪切试验装置。
【背景技术】
[0002]沥青路面结构层间抗剪强度指沥青路面面层层间、面层与基层层间、基层层间抵抗剪切破坏的能力，这种抵抗剪切破坏的能力来自沥青路面内集料之间的咬合力、内摩阻力及集料与沥青之间的粘结力。若沥青路面结构层间抗剪强度不足，在自然因素和车辆荷载重复作用下，受材料本身及路面结构设计等因素的影响，沥青路面不可避免的会出现车辙、结构层推移、拥包、开裂等多种病害，这些病害严重影响行车速度与安全性，降低乘车舒适性及沥青路面结构使用寿命，增加沥青路面后期养护费用，造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
[0003]为便于分析沥青路面结构层间的粘结状况，需要测量沥青路面结构层间的抗剪强度，目前测试沥青路面层间抗剪强度均是利用层间剪切仪来实现。沥青路面在行车荷载作用下，处于水平荷载和竖向荷载同时作用状态，然而现有的层间剪切仪在剪切过程中只施加水平荷载，没有给试件施加竖向荷载，这与路面实际受力状况不同，导致集料之间的咬合力和内摩阻力降低，最终导致试验结构偏低；或者通过固定的竖向加载板施加法向荷载，由于竖向加载板与试件表面之间存在较大的摩擦力，导致试验结果存在较大误差，不能很好的评价沥青路面结构层间的粘结状况。另外，温度对沥青路面层间抗剪强度有较大影响，现有的沥青路面层间剪切仪在剪切过程中并没有对其环境温度进行控制。
【发明内容】
[0004]针对现有沥青路面层间抗剪强度检测方法存在的问题，本实用新型的目的是提供一种沥青路面圆柱体试件层间加压剪切仪，解决了现有层间剪切仪不能施加竖向荷载、不能控制竖向荷载大小、试验误差大、不能控制环境温度等问题。
[0005]一种沥青路面圆柱体试件层间加压剪切仪，包括底座，底座上安装有用于夹持试件的夹具，夹具的侧面连接有平行底座设置的用于向夹具施加横向拉力的拉杆，夹具的顶面设置有垂直底座设置的用于向试件表面施加纵向压力的加载杆，加载杆可沿平行底座的方向运动；加载杆和拉杆上均安装有测力传感器。
[0006]进一步地，所述的夹具包括上段夹具和下段夹具，其中下段夹具固定设置在底座上，将试件放在下段夹具中后，再将上段夹具套装在试件上部，使下段夹具和上段夹具的接触面为试件的层间界面。
[0007]进一步地，所述的夹具的上方设置有反力架，反力架上安装有液压装置，液压装置的输出轴上安装有一个带有滑轨的且平行于底座设置的压板，滑轨上装配有滚动轮，滚动轮通过所述的测力传感器连接加载杆，加载杆与试件顶面之间设置有加载板。
[0008]进一步地，所述的夹具的侧面设置有加载装置，加载装置通过所述的测力传感器连接拉杆。
[0009]进一步地，所述的夹具安装于一个环境箱中，环境箱外部设有通过通风管与环境箱内部连接的温控箱，温控箱与设置在环境箱中的加热电阻丝和温度探测器连接；环境箱侧壁上设置有空气阀门。
[0010]进一步地，所述的剪切仪还包括一个控制箱，控制箱通过拉杆和加载杆来控制试件横向拉力与纵向压力的大小并利用测力传感器采集信息。
[0011]本实用新型具有以下技术特点:
[0012](I)该剪切仪可以在剪切过程中向圆柱体试件提供指定的竖向压力，使沥青路面圆柱体试件的受力状况更接近实际路面的受力状态；
[0013](2)在剪切过程中通过滚动轮沿压板的水平滚动，使竖向加载板与圆柱体试件顶面之间不存在由于相对滑动而产生的摩擦力，使得测试结果更精确；
[0014](3)该剪切仪带有环境箱及温度控制系统(温控箱、加热电阻丝、温度探测器、通风管)，可以使圆柱体试件处在一定的环境温度中进行剪切，从而可以考虑温度对沥青路面层间抗剪强度的影响。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型整体结构示意图；
[0016]图2是本实用新型整体结构正视图；
[0017]图3是本实用新型滚动轮及加载板正视图；
[0018]图4是本实用新型滚动轮及加载板俯视图；
[0019]图5是本实用新型滚动轮及加载板侧视图。
[0020]图中标号代表:1 一控制箱，2a—第二测力传感器，2b—第一测力传感器，3—拉杆，4一加热电阻丝，5—环境箱，6—反力架，7—液压装置，8—压板，9一滚动轮，10—加载杆，11 一加载板，12—上段夹具，13—下段夹具，14 一温度探测器，15—通风管，16—温控箱，17—底座，18—空气阀门。
【具体实施方式】
[0021]传统的加压剪切仪由于不能对试件施加纵向荷载，使试件的受力与实际状况不符，导致测试结果不准确，而且无法模拟实际的温度环境。本方案提出了一种能克服这些问题的装置:
[0022]一种沥青路面圆柱体试件层间加压剪切仪，包括底座17，底座17上安装有用于夹持试件的夹具，夹具的侧面连接有平行底座17设置的用于向夹具施加横向拉力的拉杆3，夹具的顶面设置有垂直底座17设置的用于向试件表面施加纵向压力的加载杆10，加载杆10可沿平行底座17的方向运动；加载杆10和拉杆3上均安装有测力传感器。
[0023]如图所示，本方案的基本结构包括一个用于安装试件的夹具，试件为预制件，安装在夹具中。夹具可以采用拼合的结构以方便向其中放置试件。夹具的内直径略大于试件。夹具侧面设置的拉杆3，可通过夹具向试件的侧面施加横向的荷载，模拟路面的剪切作用；而同时可利用设置在夹具顶面的加载杆10向试件表面施加纵向的荷载，这样就可以使试件整体受到与实际情况下相对一致的剪切力。为了使测试结果更准确，尤其是在试件受到横向荷载后会发生一定形变，可能使纵向的加载杆10与试件顶面之间产生摩擦力影响测试结果，因此本方案中加载杆10是可以沿着平行底座17方向运动的，从而使加载杆10施加的压力始终能垂直于试件表面，加载杆10可随试件水平移动而不产生滑动，从而消除由于摩擦力带来的测量误差，使试验结果更加准确。
[0024]作为一种能与本方案更好配合的夹具结构，本方案中夹具包括上段夹具12和下段夹具13，其中下段夹具13固定设置在底座17上，将试件放在下段夹具13中后，再将上段夹具12套装在试件上部，使下段夹具13和上段夹具12的接触面为试件的层间界面。
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