一种沥青混凝土用RCA共振柱试验装置的制作方法

本实用新型属于沥青混凝土性能测试领域，具体涉及一种沥青混凝土用RCA共振柱试验装置。

背景技术：

传统的RCA共振柱试验主要应用于土体的模量测试。该试验可在小应变范围内对土体的剪切模量进行测试，且测试过程中试样不会发生损伤。同一个土体试样可进行多次测试，且试验结果不受试样密度和空隙率的影响，结果离散性小，操作简便。鉴于RCA共振柱试验的上述优点，该试验近年来也被广泛应用于沥青混凝土的剪切模量测试。

传统RCA共振柱试验是采用带有刻槽的底盘固定土壤样品，以保证驱动装置的荷载正常传递。然而，对于沥青混凝土试件，其抗扭强度要远大于土壤试件，且平滑的试件表面会导致加载过程中试件在底板上产生滑移；另一方面，原有驱动装置的共振频率远高于加载沥青混凝土所需的频率（低于200赫兹）。先前的研究是采用不同的偶联剂材料来固定试件与底盘，但是由于联结材料和试件之间的硬度差异，导致试验结果误差较大，亦会导致试件与底盘难以分离，进而会永久性的破坏底板纹理。

沥青路面车辙是一种常见的路面病害，它是由于沥青混凝土流动变形所导致的，沥青路面的车辙病害与其抗剪性能密切相关，沥青混凝土的抗剪性能不足，会使路面在高温荷载作用下出现车辙、拥包和推移等病害。因此，抗剪性能指标越来越受到道路工作者们的重视。现阶段，如何在小应变范围内对沥青混凝土的剪切模量进行无损测试，且结果离散性小，操作简便是本领域所面临的新任务。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种沥青混凝土用RCA共振柱试验装置。该装置能够保证试件端部的稳定， 也使来自RC系统的荷载能可靠的传递给试件，所使用的环氧树脂硬度要高于沥青混凝土试件。过渡板可以很方便的从驱动装置上卸下来，并能承受任何形式的加载，且能保证原始的驱动装置传力不发生偏移。为了降低驱动装置的共振频率，采用金属块增加驱动装置的质量极矩，使共振频率低于200赫兹。各部件可以任意连接和分离，而不需要对原始设备的进行永久性的改造。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种沥青混凝土用RCA共振柱试验装置，其特征在于：包括设置于沥青混凝土试件顶部的顶板一和顶板二，以及设置于沥青混凝土试件底部的底板一和底板二；所述顶板一与RCA共振柱试验系统的驱动装置连接，所述底板二与RCA共振柱试验系统的底座连接，所述顶板一、顶板二、底板一和底板二的形状和规格完全相同，均由一个圆形板和均匀设置在圆形板外缘的四个矩形突起部一体成型而成，所述矩形突起部上开设有用于插设螺栓的螺孔一；该试验装置还包括四个金属块，各金属块均由一个矩形块体和设置在矩形块体上的连接部一体成型而成，所述连接部的端部呈凹陷圆弧形状，所述连接部上开设有用于插设螺栓的螺孔二。

上述的一种沥青混凝土用RCA共振柱试验装置，其特征在于：所述顶板二与沥青混凝土试件之间，以及底板一与沥青混凝土试件之间均通过速凝环氧树脂进行连接。

上述的一种沥青混凝土用RCA共振柱试验装置，其特征在于：所述沥青混凝土试件为直径60mm，高120mm的圆柱形结构。

上述的一种沥青混凝土用RCA共振柱试验装置，其特征在于：所述圆形板的直径d1=60mm，所述矩形突起部的长边G=20mm，短边H=10mm，厚度为8mm。

上述的一种沥青混凝土用RCA共振柱试验装置，其特征在于：所述顶板一、顶板二、底板一和底板二均为铜铝合金材质。

上述的一种沥青混凝土用RCA共振柱试验装置，其特征在于：所述金属块为铜铝合金材质。

上述的一种沥青混凝土用RCA共振柱试验装置，其特征在于：所述金属块的总高度L=L1+L2=60mm，其中连接部的高度L1=10mm,矩形块体（3-3）的高度L2=50mm；所述矩形块体（3-3）的宽度S=20mm，厚度T1=22mm，所述连接部的厚度T2=6 mm。

上述的一种沥青混凝土用RCA共振柱试验装置，其特征在于：所述金属块的重量为沥青混凝土试件重量的四分之一。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型可在小应变范围内对沥青混凝土的剪切模量进行测试，测试过程中试件不会发生损伤，且同一个试件可进行多次测试。试验不受试件密度和空隙率的影响，结果离散性小，操作简便，节约环保。

2、本实用新型能够保证试件端部的稳定，也使来自RC系统的荷载能可靠的传递给试件，所使用的环氧树脂硬度要高于沥青混凝土试件。过渡板可以很方便的从驱动装置上卸下来，并能承受任何形式的加载，且能保证原始的驱动装置传力不发生偏移。为了降低驱动装置的共振频率，采用金属块增加驱动装置的质量极矩，使共振频率低于200赫兹。

3、本实用新型各部件可以任意连接和分离，而不需要对原始设备的进行永久性的改造。设计合理，结构巧妙，实用效果好。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型沥青混凝土用RCA共振柱试验装置的结构示意图。

图2为本实用新型顶板一或顶板二或底板一或底板二的结构示意图。

图3为本实用新型金属块的主视图。

图4为本实用新型金属块的左视图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的一种沥青混凝土用RCA共振柱试验装置，包括设置于沥青混凝土试件6顶部的顶板一1和顶板二4，以及设置于沥青混凝土试件6底部的底板一8和底板二9；所述顶板一1与RCA共振柱试验系统的驱动装置2连接，所述底板二9与RCA共振柱试验系统的底座10连接；

如图2所示，所述顶板一1、顶板二4、底板一8和底板二9的形状和规格完全相同，均由一个圆形板1-1和均匀设置在圆形板1-1外缘的四个矩形突起部1-2一体成型而成，所述矩形突起部1-2上开设有用于插设螺栓5的螺孔一1-3；

如图1所示，该试验装置还包括四个金属块3，如图3和图4所示，各金属块3均由一个矩形块体3-3和设置在矩形块体3-3上的连接部3-2一体成型而成，所述连接部3-2的端部呈凹陷圆弧形状，所述连接部3-2上开设有用于插设螺栓5的螺孔二3-1。具体使用时，金属块3夹设于顶板一1与顶板二4之间，螺孔二3-1与螺孔一1-3上下对齐，以便插设螺栓5。

作为优选技术方案，所述顶板二4与沥青混凝土试件6之间，以及底板一8与沥青混凝土试件6之间均通过速凝环氧树脂7进行连接。通过在沥青混凝土试件6的顶部和底部设置如图1所示的顶板和底板，然后采用速凝的环氧树脂将沥青混凝土试件6的顶部与顶板固定，底部与底板固定，这样的结构保证了沥青混凝土试件6两端的稳定性，也使来自RCA共振柱试验系统的驱动装置2的荷载能可靠的传递给沥青混凝土试件6。理论上来说，所使用的环氧树脂7的硬度要高于沥青混凝土试件6，顶板和底板可以很方便的从驱动装置2及底座10上卸下来，并能承受任何形式的加载，且能保证原始的驱动传力不发生偏移。本实用新型中，速凝环氧树脂7采用市售、现有、常规产品（如YY-23型速凝环氧树脂）即足以满足设计要求。

作为优选技术方案，所述沥青混凝土试件6为直径60mm、且高120mm的圆柱形结构。

作为优选技术方案，所述圆形板1-1的直径d1=60mm，所述矩形突起部1-2的长边G=20mm，短边H=10mm，厚度为8mm。

作为优选技术方案，所述顶板一1、顶板二4、底板一8和底板二9均为铜铝合金材质。

作为优选技术方案，所述金属块3为铜铝合金材质。

本实用新型中，铜铝合金材质采用市售、现有、常规产品（如ZL202、ZL203型铜铝合金）即足以满足设计要求。

为了降低驱动装置的共振频率，采用铝铜合金材料的金属块3能够显著增加驱动装置的质量极矩，使共振频率低于200赫兹，且铝铜合金不会干扰驱动装置的电磁场。此外，金属块3可任意连接和分离，而不需要对原始设备的进行永久性的改造。

结合图1、图2、图3和图4，本实用新型使用时，RCA共振柱试验系统的驱动装置2施加外力，可在小应变范围内对沥青混凝土试件6的剪切模量进行测试，测试过程中试件不会发生损伤，且同一个试件可进行多次测试。试验不受试件密度和空隙率的影响，结果离散性小，操作简便。在试验中，顶板一1、顶板二4、底板一8、底板二9和金属块3均可以任意连接和分离，而不需要对原始设备的进行永久性的改造。设计合理，结构巧妙，实用效果好。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制。凡是根据实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。