测定路面老化程度的试验装置、试验方法、设备及介质

本发明属于道路工程，尤其是涉及一种软性的咬合调节器。

背景技术：

1、沥青路面在长期经历自然环境和车辆荷载作用后会出现不同程度的老化现象，尤其是直接暴露在阳光和大气中的道路表面老化程度相比底层沥青路面严重，路面老化加剧从而导致道路表面功能性降低，影响行车安全。随着路面中沥青的老化，沥青路面模量增加，因此可以通过测量路面不同深度处的模量对路面老化程度进行定量分析。为了更合理的评价路面老化程度，为沥青路面材料组成设计提供设计依据，合理监测路面服务水平，研发一种基于分层动态回弹模量测定路面老化程度的试验装置及方法和方法，定量评价路面在复杂自然环境和车辆荷载作用下的老化状态，对道路工程建设、管理和养护具有重要意义。

2、现有技术中用于评价沥青老化的方法主要依据规范试验，对沥青路面旧沥青进行化学抽提后进行沥青性能等级评价，该方法采用化学抽提方法具有一定安全隐患，同时单纯地评价沥青老化程度并不能有效表征路面老化程度，更无法对不同深度路面老化程度进行定量分析。现行的规范中缺乏一种评价路面不同深度老化程度的试验及方法，急需一种能够简单易行且能够定量化分析路面老化程度的试验装置及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种测定路面老化程度的试验装置、试验方法、设备及介质。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明第一方面提供了一种测定路面老化程度的试验装置，包括加载反力架、设于所述加载反力架上且其外表面呈弧形状的底座、位于所述底座上方且设于所述加载反力架上的mts加载压头、以及与所述mts加载压头连接并朝向所述底座且其外表面呈弧形状的压头，所述底座与压头相对布置。

4、本发明第二方面提供了一种测定路面老化程度的试验方法，其采用上述的一种基于分层动态回弹模量测定路面老化程度的试验装置执行，该试验方法包括以下步骤：

5、s1：获取检测试件并在所述检测试件上划定若干个加载区域；

6、s2：将步骤s1中划定加载区域的检测试件置于底座上，并控制压头沿所述加载区域施加若干次动态回弹荷载，分别计算若干次循环的回弹模量ex；

7、s3：将步骤s2中的检测试件旋转90°，并控制压头沿所述加载区域施加若干次动态回弹荷载，分别计算若干次循环的回弹模量ey；

8、s4：若回弹模量ex与回弹模量ey二者相差10％以外，则回到步骤s1并增加一个加载区域直至回弹模量ex与回弹模量ey二者相差10％以内，舍弃ey，计算平均动态回弹模量得到路面老化程度为相邻两加载区域的平均动态回弹模量的差值。

9、进一步的，在步骤s1中，获取检测试件的方法为：

10、在服役多年的路面现场进行钻芯或室内成型路面进行钻芯后得到预检测试件，在预检测试件内部进行钻芯获得若干个检测试件。

11、进一步的，在步骤s1中，加载区域的划分大于3个且每个加载区域的面积一致。

12、进一步的，在步骤s2中，施加若干次动态回弹荷载方法为：

13、控制mts压头施加动态回弹荷载，其中荷载正弦波以1hz频率循环20次，荷载范围为20-2000n之间；

14、在步骤s2中，施加若干次动态回弹荷载后由mts压头输出得到若干循环次数内的荷载幅值、荷载面积、应力幅值、位移幅值。

15、更进一步的，在步骤s2中，回弹模量ex的计算公式如下：

16、σx＝px/a；

17、εx＝δxx/d；

18、ex＝σx/εx；

19、其中，px为第x次循环的荷载幅值，a为荷载面积，σx为第x次循环的应力幅值，δxx为第i次循环的位移幅值，d为试样实测直径，εx为第x次循环加载区域的竖向应变幅值，ex为第x次循环的回弹模量。

20、进一步的，在步骤s3中，回弹模量ey与回弹模量ex的计算方法一致。

21、进一步的，在步骤s4中，平均动态回弹模量的计算方法为：

22、

23、其中，ex为第x次循环的回弹模量，a、b为若干次循环中间的数。

24、本发明第三方面提供了一种电子设备，包括：

25、一个或多个处理器；

26、存储器；以及

27、被存储在存储器中的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行上述的一种测定路面老化程度的试验方法的指令。

28、本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，包括供电子设备的一个或多个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行上述的一种测定路面老化程度的试验方法的指令。

29、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

30、(1)本发明基于分层动态回弹模量测定路面老化程度的试验装置的结构简单，设计思路合理，实现方便且成本低。

31、(2)本发明可对经过室内试验成型试件及路面现场取芯试件进行测试，采用1hz频率的正弦波荷载对检测试件进行动态回弹模量试验，弥补了规范对于沥青路面及沥青混合料老化程度检测和评价的不足，提升了路面性能检测精度，为路面材料抗老化性能设计提供依据。

32、(3)本发明操作简单易行，避免使用化学抽提路面旧沥青进行老化性能评价，节约试验时间，工作量更小，可重复试验，工作效率提升。

33、(5)本发明适用于路面现场取芯试件和室内成型的沥青混合料试件，可以用于检测路面老化程度，同时可以检测室内老化试验模拟现场工况研究的有效性，工作可靠性和稳定性高。

34、(6)本发明的实用性强，使用效果好，推广应用价值高

技术特征：

1.一种测定路面老化程度的试验装置，其特征在于，包括加载反力架、设于所述加载反力架上且其外表面呈弧形状的底座、位于所述底座上方且设于所述加载反力架上的mts加载压头、以及与所述mts加载压头连接并朝向所述底座且其外表面呈弧形状的压头，所述底座与压头相对布置。

2.一种测定路面老化程度的试验方法，其采用如权利要求1所述的一种基于分层动态回弹模量测定路面老化程度的试验装置执行，其特征在于，该试验方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种测定路面老化程度的试验方法，其特征在于，在步骤s1中，获取检测试件的方法为：

4.根据权利要求2所述的一种测定路面老化程度的试验方法，其特征在于，在步骤s1中，加载区域的划分大于3个且每个加载区域的面积一致。

5.根据权利要求2所述的一种测定路面老化程度的试验方法，其特征在于，在步骤s2中，施加若干次动态回弹荷载方法为：

6.根据权利要求5所述的一种测定路面老化程度的试验方法，其特征在于，在步骤s2中，回弹模量ex的计算公式如下：

7.根据权利要求2所述的一种测定路面老化程度的试验方法，其特征在于，在步骤s3中，回弹模量ey与回弹模量ex的计算方法一致。

8.根据权利要求2所述的一种测定路面老化程度的试验方法，其特征在于，在步骤s4中，平均动态回弹模量的计算方法为：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括供电子设备的一个或多个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求2-8任一所述的一种测定路面老化程度的试验方法的指令。

技术总结
本发明涉及一种测定路面老化程度的试验装置、试验方法、设备及介质，该试验装置包括加载反力架、底座、MTS加载压头、以及压头，底座与压头相对布置。该试验方法包括以下步骤：获取检测试件并在检测试件上划定若干个加载区域；分别计算若干次循环的回弹模量E<subgt;x</subgt;；分别计算若干次循环的回弹模量E<subgt;y</subgt;；若回弹模量E<subgt;x</subgt;与回弹模量E<subgt;y</subgt;二者相差10％以外，则回到步骤S1并增加一个加载区域直至回弹模量E<subgt;x</subgt;与回弹模量E<subgt;y</subgt;二者相差10％以内，舍弃E<subgt;y</subgt;，计算平均动态回弹模量得到路面老化程度为相邻两加载区域的平均动态回弹模量的差值。与现有技术相比，本发明显著降低了试验时间、适用了不同温度地区路面老化程度评价、以及提升了路面性能检测精度。

技术研发人员：严宇,舒志强,加旺顿珠,孙立军
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31