本发明属于交通运输工程中公路工程技术领域，具体涉及一种混凝土层间结合性能测试成型模具及其试验方法。
背景技术：
路面结构是一种由不同材料组合而成的多层复合结构，由于层间结合料本身的区别使不同结构层之间的结合能力有明显差异，在行车荷载作用下，不同的层间结合会直接影响路面结构传递荷载的能力，同时会影响路面结构内部尤其是层间结合部位的应力应变水平，甚至会严重影响路面结构的正常使用性能及使用寿命。现阶段在层间结合料粘结能力的室内测试试验中，一般是混凝土结构层单独制备和养护后涂抹层间结合料，没有很好的一体化成型工具，这与层间结合料和混凝土结构层同时进行铺筑和养护的实际工程不符，忽略了层间结合料与混凝土结构层在制备和养护过程中相互渗透的影响，并且也很难做到精确控制结合料的涂抹量和厚度，从而影响层间结合料粘结能力的评价结果。同时，制备试件的尺寸不统一，在进行测试时有时需要对试件进行切割处理，避免不了对层间结合料产生扰动作用。因此，为了便于层间结合料与混凝土结构层一体化成型，符合实际工程要求，精确评价层间结合料对混凝土结构层之间的结合能力，亟需研发一种混凝土层间结合性能测试成型模具及其试验方法。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种混凝土层间结合性能测试成型模具及其试验方法，用于层间结合料与混凝土结构层一体化成型，并精确控制结合料的用量和厚度，同时便于固定和拆卸试件，减少人为因素对层间结合料性能的影响，最大限度避免人为因素对层间结合能力的扰动，从而达到精确评价层间结合料性能的目的。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种混凝土层间结合性能测试成型模具，包括圆柱形模具、矩形底座、测量尺和抹平板；
矩形底座上设有固定卡槽，圆柱形模具的底端卡接在固定卡槽中；
矩形底座的四周设有多个调平螺栓；
所述的圆柱形模具包括左半圆壳体和右半圆壳体，且左半圆壳体的一侧与右半圆壳体的一侧铰接；左半圆壳体的另一侧与右半圆壳体的另一侧为可拆卸连接；
所述的测量尺垂直设置，底端固定在水平设置的抹平板上。
进一步，优选的是，可拆卸连接的具体连接方式为：左半圆壳体的另一侧铰接有铰接杆，铰接杆上固定连接有固定螺栓；右半圆壳体的另一侧设有卡口；铰接杆连同固定螺栓转动，卡接在卡口内。
进一步，优选的是，所述的固定螺栓螺杆的直径大于铰接杆的直径。
进一步，优选的是，铰接杆的靠近固定螺栓侧设有外螺纹，固定螺栓的远离头部的一端设有与铰接杆的外螺纹相匹配的螺孔；铰接杆与固定螺栓通过外螺纹、螺孔相连。
进一步，优选的是，左半圆壳体的一侧与右半圆壳体的一侧通过两个铰链连接，两个铰链上下对称设置。
进一步，优选的是，矩形底座的四周设有4个调平螺栓，分别设于矩形底座的四角。
进一步，优选的是，圆柱形模具内径为101.6mm，高度为160mm。
进一步，优选的是，测量尺的刻度由上至下为0mm至160mm。
本发明同时提供一种混凝土层间结合性能测试试验方法，采用上述混凝土层间结合性能测试成型模具，包括如下步骤：
打开圆柱形模具，在圆柱形模具内壁和矩形底座上涂抹上脱模油，之后将圆柱形模具完全闭合并卡入矩形底座的固定卡槽内固定，通过调平螺栓进行调平，使得整个模具保持水平；
在圆柱形模具内添加下层混凝土材料，通过带有抹平板的测量尺，测量下层混凝土试件的高度，直至达到试验要求高度，并用抹平板将其表面抹平；
然后加入层间结合料，通过测量尺控制层间结合料的厚度，待达到试验设计厚度时，用抹平板将其表面抹平；
继而加入上层混凝土结构材料，同样通过测量尺控制上层混凝土结构的高度，然后采用抹平板进行表面抹平处理，制得试件；
将整个试件连带模具放置在试验要求的温度和湿度条件下静置12h以上，然后将圆柱形模具从固定卡槽内取出，打开圆柱形模具，将试件取出，放入标准养护室内进行常规养护，待试验使用。
进一步，优选的是，试验要求的温度和湿度条件具体为：温度为20℃±5℃，相对湿度大于50%。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
目前在室内试验中对于路面混凝土层间结合料性能测试还没有完善的试验设备，一般是混凝土结构层单独制备和养护后涂抹层间结合料，忽略了层间结合料与混凝土结构层在制备和养护过程中相互渗透的影响，无法精确控制控制结合料的涂抹量和厚度。同时，制备试件的尺寸不统一，在进行测试时有时需要对试件进行切割处理，避免不了对层间结合料产生扰动作用。本发明为测定混凝土层间结合性能提供适宜试件成型模具，精确控制结合料的用量和厚度，同时便于固定和拆卸试件，最大限度避免人为因为对层间结合能力的扰动，可以准确反映出路面材料层间的结合能力，从而为工程提供有效的参考数据。
附图说明
图1为本发明混凝土层间结合性能测试成型模具的立体结构示意图；
图2为抹平板和测量尺的主视图；
图中，1圆柱形模具，2为矩形底座，3为铰接杆，4为固定卡槽，5为调平螺栓，6为固定螺栓，7为测量尺，8为抹平板，9为左半圆壳体，10为右半圆壳体，11为卡口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
如图1~2所示，一种混凝土层间结合性能测试成型模具，包括圆柱形模具1、矩形底座2、测量尺7和抹平板8；
矩形底座2上设有固定卡槽4，圆柱形模具1的底端卡接在固定卡槽4中；
矩形底座2的四周设有多个调平螺栓5；优选为4个，分别设于矩形底座2的四角。矩形底座2尺寸优选为150mm×150mm；
所述的圆柱形模具1包括左半圆壳体9和右半圆壳体10，且左半圆壳体9的一侧与右半圆壳体10的一侧铰接；铰接时，可通过两个铰链连接，两个铰链上下对称设置，但不限于此。
左半圆壳体9的另一侧与右半圆壳体10的另一侧为可拆卸连接；优选地，可拆卸连接的具体连接方式为：左半圆壳体9的另一侧铰接有铰接杆3，铰接杆3上固定连接有固定螺栓6；右半圆壳体10的另一侧设有卡口11；铰接杆3连同固定螺栓6转动，卡接在卡口11内。
所述的固定螺栓6螺杆的直径大于铰接杆3的直径。当铰接杆3连同固定螺栓6转动，卡接在卡口11内时，铰接杆3与固定螺栓6形成的台阶卡在卡口11的右侧，使得模具闭合严密。
优选，铰接杆3的靠近固定螺栓6侧设有外螺纹，固定螺栓6的远离头部的一端设有与铰接杆3的外螺纹相匹配的螺孔；铰接杆3与固定螺栓6通过外螺纹、螺孔相连。当铰接杆3连同固定螺栓6转动，卡接在卡口11内时，铰接杆3与固定螺栓6形成的台阶卡在卡口11的右侧，可通过旋紧固定螺栓6，从而推动卡口11所在的右半圆壳体10与左半圆壳体9闭合的更加严密，防止成型试验中发生漏浆现象。
所述的测量尺7垂直设置，底端固定在水平设置的抹平板8上。
本发明各部件材质优选为钢制，圆柱体模具尺寸为内径101.6mm，高度为160mm。
圆柱形模具1用于试件的成型。
矩形底座2用于支撑整个试验模具及固定圆柱形模具，在试验过程中保持试件不发生移动。
铰接杆3可以用来开合圆柱体模具，并固定和拆卸试样。
固定卡槽4，用于连接圆柱体模具与矩形底座，在试验过程中保持试件固定，卡口宽度与上部圆柱体模具壁厚相同，卡口内直径为101.6mm。
调平螺栓5，固定在下部矩形底部的四角，可以调节高度，使得整个模具保持水平，保证成型试件的平整。
固定螺栓6及卡口11，用于固定模具，可以让模具闭合严密，防止成型试验中发生漏浆现象。
测量尺7，可以直接读出试件的高度，测量尺的刻度由上至下为0mm至160mm。
抹平板8，可以用来在抹平试件上层水泥混凝土等材料，使得整个试件表面保持平整。
本发明一种混凝土层间结合性能测试试验方法，具体实施方案为：
打开圆柱形模具1，在圆柱形模具1内壁和矩形底座2上涂抹上脱模油，之后将圆柱形模具1通过铰接杆3、固定螺栓6和卡口11使圆柱形模具1完全闭合，然后将圆柱形模具1卡入矩形底座2的固定卡槽4内固定，通过调平螺栓5进行调平，使得整个模具保持水平；
在圆柱形模具1内添加下层混凝土材料，通过带有抹平板8的测量尺7，测量下层混凝土试件的高度，直至达到试验要求高度，并用抹平板将其表面抹平；
然后加入层间结合料，通过测量尺7控制层间结合料的厚度，待达到试验设计厚度时，用抹平板8将其表面抹平；放入测量尺7的读数为下层混凝土结构和和层间结合料的厚度；
继而加入上层混凝土结构材料，同样通过测量尺7控制上层混凝土结构的高度，然后采用抹平板8进行表面抹平处理，完成整个注模过程，制得试件；此时放入测量尺7的读数为下层混凝土结构、层间结合料及上层混凝土结构整个试件的高度；一般要求上层混凝土结构与下层混凝土结构达到相同的高度；
将整个试件连带模具放置在试验要求的温度和湿度条件下（通常情况下，温度为20℃±5℃，相对湿度大于50%。）静置一定时间，一般要求静置12h以上，然后将圆柱形模具1从固定卡槽4内取出，通过铰接杆3、固定螺栓6和卡口11，轻轻打开圆柱形模具1，将试件取出，放入标准养护室内进行常规养护，待试验使用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。