一种沥青层间扭剪强度检测装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种材料测试技术领域，具体是涉及一种沥青层间扭剪强度检测装置。


背景技术：

[0002]
公路工程中沥青路面的质量与公路寿命、行车安全、行车舒适度等息息相关，沥青路面工程的质量也受到公路建设者的高度重视。目前存在多种检测方法对沥青路面的各种性能指标进行检测。如，2020年4月1日开始实施的《公路路基路面现场测试规程》(jtg3450-2019) 新增了《层间粘结强度测试方法》(t0985-2019)。该方法主要是测试沥青路面结构层的层间粘结力，包括拉拔强度和扭剪强度。沥青路面结构层间的粘结强度如果不足，路面内部的应力状况会与设计要求存在很大的差别，容易造成路面出现推移、剥落、松散等质量问题，导致路面使用寿命缩短。
[0003]
《层间粘结强度测试方法》规定了测试的基本要求，其中扭剪强度测试方法主要规定测试时扭杆需在30s
±
5s内转动90
°
，检测并计算扭矩m值，再通过公式计算层间扭剪强度。现有的检测设备主要是用于室内试块的检测，设备笨重，需要外接电源。如用于野外现场测试，则需要用货车搬运。并且，每个点测试时，需要将扭剪盘用环氧树脂粘贴到检测位置。环氧树脂固化需要几个小时，检测周期特别长，无法大量开展检测工作，无法适应野外现场测试作业的要求。


技术实现要素：

[0004]
鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种沥青层间扭剪强度检测装置。
[0005]
所述沥青层间扭剪强度检测装置，其结构包括：
[0006]
抓紧器，用于抓紧芯样和促使芯样转动；所述抓紧器包括定位座、活动座、至少两夹持件；所述定位座设置导杆，所述活动座套接于所述导杆，并通过设置于所述定位座与所述活动座之间的弹性件促使其远离所述定位座；所述夹持件与所述定位座铰接，并经连杆与所述活动座活动连接；所述活动座向所述定位座靠近时，其通过所述连杆促使各所述夹持件的夹持部相互靠近；所述活动座远离所述定位座时，其通过所述连杆促使各所述夹持件的夹持部相互远离；所述导杆的外周壁形成外螺纹，所述抓紧器还包括旋转件，所述旋转件形成与所述外螺纹配合的内螺纹；所述旋转件向所述定位座靠近时，其能够抵接于所述活动座并促使所述活动座向所述定位座靠近；
[0007]
测试扳手，用于对抓紧芯样的抓紧器的外螺纹施加扭力和测量施加扭力的大小；所述测试扳手包括手杆、传力杆，所述传力杆与所述手杆铰接，并且所述传力杆于靠近铰接处形成能够卡接或套接所述旋转件的开口；所述测试扳手还包括压力传感器，所述压力传感器布置于所述手杆与所述传力杆之间，用于将对所述手杆施加的作用力传递至所述传力杆并测量传递的作用力的大小。
[0008]
可选地，所述夹持件呈环形阵列布置。
[0009]
可选地，所述夹持部的内侧壁呈弧形，且其半径与芯样的半径相等。
[0010]
可选地，所述弹性件为套接于所述导杆的压缩弹簧。
[0011]
可选地，所述弹性件与所述活动座之间设置垫片。
[0012]
可选地，所述旋转件为六角螺母，所述旋转件与活动座之间设置垫片。
[0013]
可选地，所述传力杆包括相互垂直的主杆部、连接部，所述开口设置于所述主杆部与所述连接部的相接处，所述连接部与所述手杆铰接；所述压力传感器布置于所述手杆与所述主杆部之间，所述手杆相对所述传力杆转动的轴线与开口的中心线平行且两者所在平面与所述主杆部的中心线垂直。
[0014]
可选地，所述测试扳手还包括两端分别与所述手杆、所述传力杆相连的弹簧，所述弹簧用于限制所述手杆与所述传力杆之间的最大开口角度。
[0015]
可选地，所述测试扳手还包括计算单元及显示单元，所述计算单元用于接收所述压力传感器所采集的压力信息，对压力信息进行处理，以及将处理结果发送至显示单元。
[0016]
本实用新型具备以下有益效果：
[0017]
本实用新型实施例沥青层间扭剪强度检测装置，可以在野外快速测试沥青层间扭剪强度，其重量轻，移动方便，且无需发电机提供电源，为推广沥青路面层间粘结强度测试提供便利条件，从而有利于沥青路面质量控制。
附图说明
[0018]
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0019]
图1为本实用新型沥青层间扭剪强度检测装置其一实施例中抓紧器的结构示意图；
[0020]
图2为图1中定位座与夹持件的连接示意图；
[0021]
图3为图1中活动座与连杆的连接示意图；
[0022]
图4为本实用新型沥青层间扭剪强度检测装置其一实施例中测试扳手的结构示意图；
[0023]
图5为图4中显示单元于测试时所显示图像的一个示例。
[0024]
附图标记说明：1、定位座；2、活动座；3、夹持件；4、上圆盘部；5、加强部；6、导杆；7、弹性件；8、连杆；9、夹持部；10、旋转件；11、垫片；12、手杆；13、传力杆；14、开口；15、压力传感器；16、主杆部；17、连接部；18、微型工业电脑；19、弹簧。
具体实施方式
[0025]
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型进行进一步描述。
[0026]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描
述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
[0027]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0028]
参见图1至图4，其示出了根据本实用新型一种沥青层间扭剪强度检测装置的一种示例性实施例。所述沥青层间扭剪强度检测装置包括抓紧器及测试扳手。
[0029]
首先参见图1，所述抓紧器包括定位座1、活动座2、至少两夹持件3。所述定位座1由上圆盘部4以及上圆盘部4的中部向下延伸而形成的加强部5组成，所述上圆盘部4的中心处固定直立的导杆6。所述活动座2于中心处开孔，其套接于所述导杆6上，并通过设置于所述定位座1与所述活动座2之间的弹性件7，如套接于所述导杆6上的压缩弹簧，促使其远离所述定位座1。所述夹持件3与所述定位座1铰接，具体的，所述夹持件3的中部与所述定位座1的外周缘铰接。所述夹持件3经连杆8与所述活动座2活动连接，具体的，所述连杆8的一端与所述夹持件3的上部铰接，所述连杆8的另一端与所述活动座2的外周缘铰接。所述活动座2向所述定位座1靠近时，其通过所述连杆8促使各所述夹持件3的夹持部 9相互靠近；所述活动座2远离所述定位座1时，其通过所述连杆8促使各所述夹持件3的夹持部9相互远离。
[0030]
本实施例中，所述夹持件3的数量为8，呈环形阵列分布。所述夹持部9的内侧壁呈弧形，且其半径与芯样的半径相等，一方面可以增加与芯样接触面积，另一方面增大抗弯曲能力，夹持件3在钳紧芯样时不容易发生变形。应当理解，所述夹持件3的数量还可以为2、3、4、5等或其它合适的数量。
[0031]
所述导杆6上部的外周壁形成外螺纹，所述抓紧器还包括旋转件10，所述旋转件10形成与所述外螺纹配合的内螺纹。所述旋转件10向所述定位座1靠近时，如顺时针旋转，其能够抵接于所述活动座2并促使所述活动座2向所述定位座1靠近。当所述旋转件10远离所述定位座1时，如逆时针旋转，所述活动座2在弹性件7的作用远离所述定位座1。从而，通过对所述旋转件10进行操作，可实现所述抓紧器的开合。
[0032]
本实施例中，所述旋转件10为紧固扭矩大于350nm的六角螺母，所述旋转件10与活动座2之间、所述弹性件7与所述活动座2之间均设置垫片11。应当理解，所述旋转件10还可以采用其它合适的结构，在此不一一列举。
[0033]
现参见图4，所述测试扳手包括手杆12、传力杆13，所述传力杆13与所述手杆12铰接。所述传力杆13于靠近铰接处形成能够卡接或套接所述旋转件10的开口14。所述测试扳手还包括压力传感器15，所述压力传感器15布置于所述手杆12与所述传力杆13之间，对所述手杆12施加的作用力时，通过所述压力传感器15可以将作用力传递至所述传力杆13，同时，所述压力传感器15还能够测量传递的作用力的大小。因而，采用所述测试扳手旋转所述旋转件10时，可测量或计算对旋转件10施加扭力的大小。
[0034]
具体的，所述传力杆13包括相互垂直的主杆部16、连接部17。所述开口14与所述旋转件10适配，为六角形开口，并设置于所述主杆部16与所述连接部17的相接处。所述连接部 17与所述手杆12铰接。所述压力传感器15布置于所述手杆12与所述主杆部16之间，其与所
述开口14的距离优选为70cm。所述手杆12相对所述传力杆13转动的轴线与开口14的中心线平行且两者所在平面与所述主杆部16的中心线垂直。
[0035]
本实施例中，所述测试扳手还包括计算单元及显示单元，所述计算单元用于接收所述压力传感器15所采集的压力信息，对压力信息进行处理，以及将处理结果发送至显示单元。具体的，所述测试扳手包括微型工业电脑18，所述微型工业电脑18固定安装于所述手杆12，所述计算单元及所述显示单元均集成于所述微型工业电脑18。所述微型工业电脑18与所述压力传感器15通过数据线连接。
[0036]
所述测试扳手还包括两端分别与所述手杆12、所述传力杆13相连的弹簧19。具体的，所述弹簧19两端分别与所述手杆12、所述主杆部16相连，并且所述弹簧19处于靠近所述压力传感器15的位置，用于限制所述手杆12与所述传力杆13之间的最大开口14角度，以避免所述数据线及所述压力传感器15因所述手杆12与所述传力杆13之间开口14过大而损坏。
[0037]
利用本实施例所述沥青层间扭剪强度检测装置进行沥青层间扭剪强度检测的方法，其步骤包括：
[0038]
1)、采用钻筒直径为100mm的钻芯机在选定的测试位置钻芯，钻至需测试的两层沥青层粘结面以下，移走钻芯机，芯样不取出并保持与下承层粘结状态。
[0039]
2)、调节所述旋转件10，使所述夹持件3的夹持部9与所述导杆6平行，将所述夹持部9插入芯样与周边路面缝隙处，夹住芯样。
[0040]
3)、将所述传力杆13的开口14套接所述旋转件10，顺时针扳动所述手杆12使所述旋转件10旋转，促使所述活动座2向所述固定座靠近，所述夹持部9夹紧芯样。
[0041]
4)、继续扳动所述手杆12，使沥青层间粘结面发生剪切变形直至完全破坏；读取最大扭力值，测量芯样直径，并计算沥青层间扭剪强度。
[0042]
本实施例中，所述微型工业电脑18以每0.1秒获取1次所述压力传感器15数值，其设定压力值达到15n后，判断抓紧器达到夹紧状态并开始计时。由于试验规范要求扭杆需在 30s
±
5s内转动90
°
，所以微型工业电脑18除了采用数值方法显示实时的测试力矩、当前最大力矩外、测试秒数外，另外显示如图5中的扇形图像。扇形的一边即图中标识“手杆位置”部分保持不变，扇形圆心角每秒增加3
°
，即图中扇形“原始位置”发生变化，由于测试时手杆12实际旋转，测试人员只要保持图中“原始位置”指向与开始计时的时候指向不变，即可保持按规范要求的扭杆转动速度。
[0043]
本实用新型实施例沥青层间扭剪强度检测装置，可以在野外快速测试沥青层间扭剪强度，其重量轻，移动方便，且无需发电机提供电源，为推广沥青路面层间粘结强度测试提供便利条件，从而有利于沥青路面质量控制。
[0044]
以上所述实施例仅表达了本实用新型的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。