一种沥青混合料抗折电磁自愈合实验夹具的使用方法与流程

本发明属于沥青混合料试件性能测试技术领域，具体涉及一种沥青混合料抗折电磁自愈合实验夹具的使用方法。

背景技术：

过往的许多研究已经证明，沥青材料在受到一定程度的损伤之后，给予其间歇期，沥青的强度、刚度会得到部分恢复，这便是沥青材料的自修复行为，沥青混凝土路面在常温下可以自愈合，但速度非常缓慢，且要求没有行车荷载的循环作用，当沥青混合料中的粘结剂在间歇期受到高温时沥青的修复率会提高，沥青愈合会修复沥青混凝土路面由低温、疲劳和基层反射所导致的裂缝松散等病害,因此能提高沥青混凝土路面的服务寿命，减少路面的养护和修复，带来经济和交通等方面的益处。沥青混凝土路面自愈合技术与密封剂等修复措施相比，不会给修复路面带来负面影响，如抗滑性能等。其中用电磁感应加热技术使沥青混凝土在短时间内快速升温，由此加速混凝土中沥青的软化与流动，从而使混凝土内部的裂纹迅速闭合，达到沥青混凝土自我修复的目的。

目前的沥青混合料抗折自愈合实验方法，在对长方体试件进行压断后自愈合时，试件中部温度过高，影响抗折自愈合实验结果的精确性，以及沥青混合料抗折自愈合实验难以在同一模具中反复进行愈合试验，影响沥青混合料抗折自愈合实验的便捷性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种沥青混合料抗折电磁自愈合实验夹具的使用方法，以解决进行沥青混合料抗折自愈合实验时，沥青混合料抗折自愈合实验试件中部温度过高，同时难以在同一模具中反复进行愈合试验的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种沥青混合料抗折电磁自愈合实验夹具的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将夹具的下压头开口对准抗折实验仪的两个抗折实验仪器压头放置，将上下包围盒撑开至可将沥青混合料试件从侧面放入的宽度，将沥青混合料抗折试件放入下包围盒和辅下包围盒与上包围盒和辅上包围盒中，此时试件与抗折实验仪器压头接触同时与下包围盒和辅下包围盒底部不接触；

步骤二：将夹具撑开，此时试件与夹具不接触，无围压，将仪器的上压头下降至接触试件的上表面位置，开始抗折实验，直至试件断裂触发自闭和装置实现夹具自动闭和；

步骤三：将夹具从仪器上取下，将顶端盖板盖上，将断面位置放置在环形电磁感应线圈中，进行间断加热至试件表面依次达到50℃、60℃、75℃、90℃，加热时间为t1，间断时间为t2，t1+t2为一个周期，重复加热x个周期直至试件自愈合；

步骤四：将自愈合过的试件连带夹具一起在放置在下压头上，撑开夹具再次进行抗折实验直至试件断裂；重复步骤二至和步骤四，直至试件老化不可再愈合；

步骤五：对沥青混合料弯折实验试件进行15℃下的第n次抗折实验，破坏强度为nn，然后通过电磁感应设备加热至试件表面依次达到达到50℃、60℃、75℃、90℃，待其恢复到15℃的恒温条件下再进行第n+1次抗折实验，破坏强度为nn+1，定义nn与nn+1的比值为愈合率h，用以评价小梁试件在感应加热前后的裂缝愈合情况，即h＝(nn/nn+1)×100％，当愈合率h低于50％时，即h<50％时，即可将试件视为已经不可再愈合，即可停止实验；

步骤六：自愈合次数n次为该沥青混合料的极限自愈合次数。

步骤二中夹具撑开包括以下步骤：

1)撑开板转动至竖直状态，使得撑开板的顶端抵住支撑板的底端，夹具通过撑开板和支撑板撑开；

2)转动横向自动闭合触发杆，至其末端抵住抵压板，此时试件与夹具不接触，无围压；

3)将上方的抗折实验仪器压头下降至穿过上压头开口，抗折实验仪器压头接触试件的上表面位置，开始抗折实验。

步骤二中实现抗折实验夹具自动闭和包括以下步骤：

1)试件中部受到向下压力，两端受到向上压力，当试件断裂后，试件的两端翘起，试件的两端将试件接触端向上推动，触发板转动；

2)触发板转动时推动撑开板，撑开板偏离竖直位置后，离开支撑板的底端，闭合夹紧弹簧将下包围盒和辅下包围盒与上包围盒和辅上包围盒拉至闭合；

3)触发固定板推动横向自动闭合触发杆，横向自动闭合触发杆转动偏离水平位置，横向闭合夹紧弹簧将下包围盒和辅下包围盒拉至闭合，下包围盒和辅下包围盒通过横向闭合夹紧弹簧带动上包围盒和辅上包围盒闭合。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明试验方法通过间断加热，既解决的试件加热愈合过程中局部过热造成再次损坏的问题，给予了试件过热部分足够的传热时间，使得沥青试件中的温度分布更加均匀；又避免了加热温度过高或加热时间过长带来的愈合效果差和能源浪费问题，避免了进行沥青混合料抗折自愈合实验在对长方体试件进行压断后自愈合时，试件中部温度过高，影响沥青混合料抗折自愈合实验结果的精确性问题。

(2)本发明通过其结构及材料的设计实现了自收集试件碎渣，不脱模完成自愈合实验抗折实验的循环，精确的计算出愈合率，用法简单，极大的节省了实验时间，提高了实验效率，避免了进行沥青混合料抗折自愈合实验时，难以在同一模具中反复进行愈合试验，影响进行沥青混合料抗折自愈合实验的便捷性问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的第一试验状态图；

图3为本发明的第二试验状态图；

图4为本发明的触发板结构示意图；

图5为本发明的下包围盒和辅下包围盒结构示意图。

图中：1-下包围盒、101-辅下包围盒、2-上包围盒、201-辅上包围盒、3-闭合夹紧弹簧、301-横向闭合夹紧弹簧、4-触发板、5-撑开板、6-下压头开口、601-上压头开口、7-支撑板、8-触发尖端、9-触发板转轴、10-试件接触端、11-抗折实验仪器压头、12-环形电磁感应线圈、13-顶端盖板、14-横向自动闭合触发杆、15-撑开板安装板、16-触发板安装槽、17-导轨滑槽、18-下弹簧安装板、19-上弹簧安装板、20-限位导轨、21-抵压板、22-触发固定板、23-内固定插件、24-横向弹簧安装板、25-插件滑槽、26-挡板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5所示，本发明提供如下技术方案：一种沥青混合料抗折电磁自愈合实验夹具，包括下包围盒1和上包围盒2，其特征在于：上包围盒2的内侧通过滑槽滑动连接有辅上包围盒201，下包围盒1的内侧通过滑槽滑动连接有辅下包围盒101，上包围盒2和辅上包围盒201的两侧均设置有上弹簧安装板19，下包围盒1和辅下包围盒101的两侧均设置有下弹簧安装板18，上弹簧安装板19和下弹簧安装板18之间连接有闭合夹紧弹簧3，辅下包围盒101的两侧均安装有横向弹簧安装板24，下包围盒1的两侧均安装有触发固定板22，横向弹簧安装板24和触发固定板22之间连接有横向闭合夹紧弹簧301。

辅上包围盒201的一侧设置有限位导轨20，上包围盒2的一侧设置有与限位导轨20相对应的导轨滑槽17。

辅下包围盒101的一侧设置有内固定插件23，下包围盒1的内侧开设有插件滑槽25，内固定插件23与插件滑槽25滑动连接。

辅上包围盒201的两侧均通过转轴转动连接有横向自动闭合触发杆14和挡板26，挡板26位于横向自动闭合触发杆14的下方位置处，上包围盒2的两侧均设置有抵压板21。

下包围盒1和辅下包围盒101的一侧均设置有撑开板安装板15，撑开板安装板15的顶端铰接有撑开板5。

上包围盒2和辅上包围盒201的顶端开设有触发板安装槽16，触发板安装槽16的内侧通过触发板转轴9转动连接有触发板4，触发板4的底端设置有触发尖端8，触发板4的远离触发尖端8的一侧固定连接有试件接触端10。

上包围盒2和辅上包围盒201的一侧均固定连接有支撑板7。

下包围盒1和辅下包围盒101的底端均开设有下压头开口6。

上包围盒2和辅上包围盒201的顶端均开设有上压头开口601。

上压头开口601的内侧通过卡槽卡合连接有顶端盖板13。

一种沥青混合料抗折电磁自愈合实验夹具的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将夹具的下压头开口6对准抗折实验仪的两个抗折实验仪器压头11放置，将上下包围盒撑开至可将沥青混合料试件从侧面放入的宽度，将沥青混合料抗折试件放入下包围盒1和辅下包围盒101与上包围盒2和辅上包围盒201中，此时试件与抗折实验仪器压头11接触同时与下包围盒1和辅下包围盒101底部不接触；

步骤二：将夹具撑开，此时试件与夹具不接触，无围压，将仪器的上压头下降至接触试件的上表面位置，开始抗折实验，直至试件断裂触发自闭和装置实现夹具自动闭和；

步骤三：将夹具从仪器上取下，将顶端盖板13盖上，将断面位置放置在环形电磁感应线圈12中，进行间断加热至试件表面依次达到50℃、60℃、75℃、90℃，加热时间为t1，间断时间为t2，t1+t2为一个周期，重复加热x个周期直至试件自愈合；

步骤四：将自愈合过的试件连带夹具一起在放置在下压头上，撑开夹具再次进行抗折实验直至试件断裂；重复步骤二至和步骤四，直至试件老化不可再愈合；

步骤五：对沥青混合料弯折实验试件进行15℃下的第n次抗折实验，破坏强度为nn，然后通过电磁感应设备加热至试件表面依次达到达到50℃、60℃、75℃、90℃，待其恢复到15℃的恒温条件下再进行第n+1次抗折实验，破坏强度为nn+1，定义nn与nn+1的比值为愈合率h，用以评价小梁试件在感应加热前后的裂缝愈合情况，即h＝(nn/nn+1)×100％，当愈合率h低于50％时，即h<50％时，即可将试件视为已经不可再愈合，即可停止实验；

步骤六：自愈合次数n次为该沥青混合料的极限自愈合次数。

步骤二中夹具撑开包括以下步骤：

1)撑开板5转动至竖直状态，使得撑开板5的顶端抵住支撑板7的底端，夹具通过撑开板5和支撑板7撑开；

2)转动横向自动闭合触发杆14，至其末端抵住抵压板21，此时试件与夹具不接触，无围压；

3)将上方的抗折实验仪器压头11下降至穿过上压头开口601，抗折实验仪器压头11接触试件的上表面位置，开始抗折实验。

步骤二中实现抗折实验夹具自动闭和包括以下步骤：

1)试件中部受到向下压力，两端受到向上压力，当试件断裂后，试件的两端翘起，试件的两端将试件接触端10向上推动，触发板4转动；

2)触发板4转动时推动撑开板5，撑开板5偏离竖直位置后，离开支撑板7的底端，闭合夹紧弹簧3将下包围盒1和辅下包围盒101与上包围盒2和辅上包围盒201拉至闭合；

3)触发固定板22推动横向自动闭合触发杆14，横向自动闭合触发杆14转动偏离水平位置，横向闭合夹紧弹簧301将下包围盒1和辅下包围盒101拉至闭合，下包围盒1和辅下包围盒101通过横向闭合夹紧弹簧301带动上包围盒2和辅上包围盒201闭合。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。