专利名称：路面层间粘结直接拉伸仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种路面测量装置及其测量方法，尤其涉及一种路面层间粘结直接拉伸仪及 基于路面层间粘结直接拉伸仪的测量方法。
背景技术：
路面结构层若产生层间粘结失效，两层结构将发生分离，粘结层产生部分滑动，层间相 对位移明显增加，加之在车辆轮载的振动冲击作用下，将导致路面结构疲劳开裂破坏。为了 考察路面层间的粘结性能，设计了直接拉伸试验；同时，为了保护水泥混凝土基面内的钢筋 不被破坏，在无法对水泥混凝土基面进行钻芯取样，无法实测水泥混凝土基面与沥青混合料 间铺装层的层间抗剪力时，利用直接拉伸仪可以在不损害基面混凝土铺装层的情况下，检测 水泥混凝土与沥青混合料间界面的抗拉强度，推算粘结界面的抗剪强度，考察层间抗剪性能。
发明内容
本发明公开了一种路面层间粘结直接拉伸仪，其特征在于它包括杠杆平衡装置、可 调拉杆、加载装置，加载装置固定在杠杆平衡装置上杠杆的一端，试件通过可调拉杆与杠杆 另一端固定；试件与加载装置在杠杆平衡装置h形成杠杆连接。
杠杆与可调拉杆及试件的具体连接关系如下
可调拉杆上端固定在杠杆上，可调拉杆下端穿过杠杆平衡装置底座与试件上端固定，在 杠杆平衡装置底部加设垫块将杠杆平衡装置抬高；或者，
可调拉杆由上拉杆和下拉杆组成，上拉杆上端固定在杠杆上，上拉杆下端与试件上端固 定；下拉杆上端与试件下端固定，下拉杆下端与杠杆平衡装置底座固定。
杠杆平衡装置的杠杆长度满足加载装置的力臂长度是可调拉杆力臂长度的3倍；杠杆 上的可调拉杆固定端上设置有砝码。
加载装置为配重筒，配重筒通过挂钩与杠杆连接，配重筒内盛有铁砂。
可调拉杆下端穿过杠杆平衡装置通过金属粘接块与试件固定连接，金属粘接块与试件接 触面通过环氧树脂粘结剂固化连接；
可调拉杆的上拉杆下端和下拉杆上端分别通过两个拉伸试模与试件上、下两端螺丝固定。
本发明还公开了一种基于路面层间粘结直接拉伸仪的测量方法，将试件一端固定，试件 另一端与加载装置通过杠杆平衡装置杠杆连接，匀速加载，直至试件破坏，测量试件破坏时 的加载装置负载，即可求得试件所能承受的最大直接拉力。
其测量方法因其结构不同可以采用两种不同的方法，
法一
1)在路面上钻取环状凹槽，槽深与沥青混合料厚度相同；环状凹槽中部形成芯样；芯样
4底面与其下路面结构层顶面的水平界面完全接触，未分离；
2) 在芯样顶部涂刷环氧树脂粘结剂，将可调拉杆端部的金属粘接块压在环氧树脂粘结剂 上，待环氧树脂粘结剂固化；
3) 杠杆平衡装置校平衡后，在配重筒内匀速加入铁砂，记录芯样底面与其下路面结构层 粘结界面分离时(也即芯样破坏时)所需的铁砂质量；
4) 将铁砂质量换算成拉伸力。 法二
1) 在试件上、下两端涂刷环氧树脂粘结剂，上拉杆和下拉杆上的金属粘接块通过环氧树 脂粘结剂分别与试件上、下两端固化连接；或者，上拉杆下端和下拉杆上端各连接一个拉伸 试模，通过螺丝将试件侧面分别与两个拉伸试模固定；
2) 杠杆平衡装置校平衡后，在配重筒内匀速加入铁砂，记录芯样破坏时的铁砂质量；
3) 将铁砂质量换算成拉伸力。
本发明的有益技术效果是能有效的检测路面层间是否具有良好的粘结力，判断层间粘 结材料的优劣，推算粘结界面的抗剪强度，考察层间抗剪性能，保证路面各结构层在荷载作 用或温度变化时共同作用。
图1为室内路面层间粘结直接拉伸仪结构示意图 图2为室外路面层间粘结直接拉伸仪结构示意图
附图中杠杆平衡装置l、砝码l-l、可调拉杆2、上拉杆2-l、下拉杆2-2、加载装置3、 金属粘接块4、垫块5、拉伸试模6。
具体实施例方式
本发明公开了一种测量路面层间所能承受的最大拉伸力的方法，将试件一端固定，试件 另一端与加载装置3杠杆连接，匀速加载，直至试件破坏，测量试件破坏时的加载装置3负 载，即可求得试件所能承受的最大直接拉伸力。
其具体结构包括杠杆平衡装置l、可调拉杆2、加载装置3，加载装置3通过挂钩固定 在杠杆平衡装置1上杠杆的一端；杠杆另一端与可调拉杆2的连接关系可以有如下两种(它 们分别对应现场测量环境和室内测量环境)可调拉杆2上端通过挂钩固定在杠杆上，可调拉 杆2下端穿过杠杆平衡装置1底座与试件上端固定，在杠杆平衡装置1底部加设垫块5将杠 杆平衡装置1抬高；或者，可调拉杆2由上拉杆2-1和下拉杆2-2组成，上拉杆2-1上端通过 挂钩固定在杠杆上，上拉杆2-1下端与试件上端固定；下拉杆2-2上端与试件下端固定，下 拉杆2-2下端与杠杆平衡装置1底座固定。
本发明中，杠杆平衡装置1的杠杆长度应满足加载装置3的力臂长度是可调拉杆2力 臂长度的3倍；为了平衡零负载时(测试前)加载装置3的重量，杠杆上的可调拉杆2固定端上还设置有砝码l-l，通过调节砝码i-l，来对测量前加载装置3的重量进行平衡。
为了防止冲击荷载对试验结果造成影响，加载装置3采用在配重筒中注入铁砂的加载方 法，配重筒通过挂钩与杠杆连接，匀速注入铁砂。
可调拉杆2通过金属粘接块4与试件连接时，金属粘接块4与试件的接触面通过环氧树 脂粘结剂(环氧树脂:固化剂=2: 1，质量比)固化连接。
参见附图l，室内测量时，杠杆右侧与上拉杆2-l上端通过挂钩固定，上拉杆2-l下端固 定---拉伸试模6 (拉伸试模6为一端开口的筒.两个筒状拉伸试模6开口端相对，将试件套 在筒内，并用螺丝将试件与拉伸试模6固定)，下拉杆2-2下端与杠杆平衡装置1底座固定， 下拉杆2-2上端也固定一拉伸试模6，将试件置于两个拉伸试模6组成的筒内并用螺丝夹紧， 通过杠杆左侧不断加载的铁砂使之承受不断增加的直接拉伸力，直至试件中的粘结界面破坏 为止，称量配重筒中铁砂质量，即可求得破坏时试件承受的最大直接拉力；其具体步骤如下
1) 在试件上、下两端涂刷环氧树脂粘结剂，上拉杆2-1和下拉杆2-2上的金属粘接块4 通过环氧树脂粘结剂分别与试件上、下两端固化连接；或者，上拉杆2-1下端和下拉杆2-2 上端各连接一个拉伸试模6，通过螺丝将试件上、下两端分别与两个拉伸试模6固定；
2) 杠杆平衡装置1校平衡后，在配重筒内匀速加入铁砂，记录芯样破坏时的铁砂质量；
3) 将铁砂质量换算成拉伸力。
参见附图2，现场测量时，首先利用钻芯机将上层沥青混合料钻至与下层物质的界面处， 不破坏路面下层结构，这时芯样外沿(纵向)与上层结构分离，只是芯样底部与下层的粘结 界面相连；然后，在芯样顶部涂刷环氧树脂粘结剂，压上金属粘结块4待粘结剂固化后，将 金属粘结块4与直接拉伸仪右侧穿过仪器底板的下拉杆2-2连接，通过杠杆左侧不断加载的 铁砂使之承受不断增加的直接拉伸力，直至试件中的粘结界面破坏为止，称量配重筒中铁砂 质量，换算为破坏时承受的最大直接拉力；其具体步骤如下
1) 在路面上钻取环状凹槽，槽深与沥青混合料厚度相同；环状凹槽中部形成芯样；
2) 在芯样顶部涂刷环氧树脂粘结剂，将可调拉杆2端部的金属粘接块4压在环氧树脂粘 结剂上，待环氧树脂粘结剂固化；
3) 杠杆平衡装置l校平衡后，在配重筒内匀速加入铁砂，记录芯样破坏时的铁砂质量；
4) 将铁砂质量换算成拉伸力。
现场测量时不宜采用拉伸试模6来连接可调拉杆2和试件，因为如果要安装拉伸试模6, 势必要扩大环状凹槽(拉伸试模6本身有一定厚度，还要拧螺丝固定试件)，增大对路面的破坏。
权利要求
1、一种路面层间粘结直接拉伸仪，其特征在于它包括杠杆平衡装置(1)、可调拉杆(2)、加载装置(3)，加载装置(3)固定在杠杆平衡装置(1)上杠杆的一端，试件通过可调拉杆(2)与杠杆另一端固定；试件与加载装置(3)在杠杆平衡装置(1)上形成杠杆连接。
2、 根据权利要求1所述的路面层间粘结直接拉伸仪，其特征在于 杠杆与可调拉杆(2)及试件的连接关系如下可调拉杆(2)上端固定在杠杆上，可调拉杆(2)下端穿过杠杆平衡装置(1)底座与试 件上端固定，在杠杆平衡装置(1)底部加设垫块(5)将杠杆平衡装置(1)抬高；或者，可调拉杆(2)由上拉杆(2-1)和下拉杆(2-2)组成，上拉杆(2-1)上端固定在杠杆上， 上拉杆(2-1)下端与试件上端固定；下拉杆(2-2)上端与试件下端固定，下拉杆(2-2)下 端与杠杆平衡装置(1)底座固定。
3、 根据权利要求1所述的路面层间粘结直接拉伸仪，其特征在于杠杆平衡装置(1) 的杠杆长度满足加载装置(3)的力臂长度是可调拉杆(2)力臂长度的3倍；杠杆上的可调拉杆(2)固定端上设置有砝码(1-1)。
4、 根据权利要求1所述的路面层间粘结直接拉伸仪，其特征在于加载装置(3)为配重筒，配重筒通过挂钩与杠杆连接，配重筒内盛有铁砂。
5、 根据权利要求2所述的路面层间粘结直接拉伸仪，其特征在于可调拉杆(2)下端 穿过杠杆平衡装置(1)通过金属粘接块(4)与试件固定连接，金属粘接块(4)与试件接触面通过环氧树脂粘结剂固化连接。
6、 根据权利要求2所述的路面层间粘结直接拉伸仪，其特征在于可调拉杆(2)的上 拉杆(2-1)下端和下拉杆(2-2)上端分别通过两个拉伸试模(6)与试件上、下两端螺丝固 定。
7、 一种基于路面层间粘结直接拉伸仪的测量方法，其特征在于将试件一端固定，试件另一端与加载装置(3)通过杠杆平衡装置(1)杠杆连接，匀速加载，直至试件破坏，测量 试件破坏时的加载装置(3)负载，即可求得试件所能承受的最大直接拉力。
8、 根据权利要求7所述的基于路面层间粘结直接拉伸仪的测量方法，其特征在于其测 量方法如下1) 取样得到芯样，芯样底面与其下路面结构层顶面的水平界面完全接触，未分离；2) 在芯样顶部涂刷环氧树脂粘结剂，将可调拉杆(2)端部的金属粘接块(4)压在环氧 树脂粘结剂上，待环氧树脂粘结剂固化；3) 杠杆平衡装置(1)校平衡后，在配重筒内匀速加入铁砂，记录芯样底面与其下路面结构层粘结界面分离时所需铁砂质量； 4)将铁砂质量换算成拉伸力。
9、 根据权利要求8所述的基于路面层间粘结直接拉伸仪的测量方法，其特征在于取样 方法包括在路面上钻取环状凹槽，槽深与沥青混合料厚度相同；环状凹槽中部形成芯样。
10、 根据权利要求7所述的基于路面层间粘结直接拉伸仪的测量方法，其特征在于其 测量方法如下1) 在试件上、下两端涂刷环氧树脂粘结剂，上拉杆(2-1)和下拉杆(2-2)上的金属粘 接块(4)通过环氧树脂粘结剂分别与试件上、下两端固化连接；或者，上拉杆(2-1)下端 和下拉杆(2-2)上端各连接一个拉伸试模(6),通过螺丝将试件侧面分别与两个拉伸试模(6) 固定；2) 杠杆平衡装置(1)校平衡后，在配重筒内匀速加入铁砂，记录芯样破坏时的铁砂质3) 将铁砂质量换算成拉伸力。
全文摘要
本发明公开了一种路面层间粘结直接拉伸仪，它包括杠杆平衡装置、可调拉杆、加载装置，加载装置固定在杠杆平衡装置上杠杆的一端，试件通过可调拉杆固定在杠杆另一端；试件与加载装置在杠杆平衡装置上形成杠杆连接；本发明还公开了一种基于路面层间粘结直接拉伸仪的测量方法。本发明的有益技术效果是能有效的检测路面层间粘接直接拉伸力，做好对路面破坏的预防。
文档编号E01C23/01GK101487225SQ20091010317
公开日2009年7月22日 申请日期2009年2月12日 优先权日2009年2月12日
发明者何兆益, 危接来, 吴宏宇, 强 王, 飞 石, 陆兆峰, 刚 黄 申请人:重庆交通大学;重庆交通建设(集团)有限责任公司