本技术涉及路面抗剪模拟装置,特别涉及一种模拟戈壁环境下半刚性基层与混凝土路面的抗剪试验装置。
背景技术:
1、近年来,公路网络的不断发展为运输服务带来极大便利性,但由于恶劣环境条件的不利影响以及各路面结构层材料的差异性,大大削弱了路面各结构层间的粘结力,基层与面层之间成为路面结构中最薄弱的环节。尤其在我国西北戈壁地区,广泛使用水泥混凝土面层与半刚性基层铺设公路,但由于戈壁环境的昼夜温差大、空气湿度低和多大风天气等特点,会加剧混凝土收缩,导致面层与基层之间的粘结性能不良,增加混凝土开裂风险,最终降低面层与基层之间的抗剪性能。
2、目前,国内通过抗剪性能来评价公路的层间粘结性,但是针对水泥混凝土面层与半刚性基层间的抗剪性能的力学指标较少涉及;如利号为cn203572725u、名称为一种路面结构层间界面抗剪强度测试设备的中国专利,包括剪切仪和应力加载装置,剪切仪上设有顶推环和夹具环,应力加载装置包括框架、滑动装置和执行装置,能够通过顶推环和执行装置对待测样件产生推力进行层间界面抗剪强度测试。
3、但是,上述现有技术公开的装置是针对常规公路的路面待测样件,并不能适用于戈壁等恶劣环境下的待测样件,目前尚未出现相关装置能够模拟戈壁环境下的半刚性基层与水泥混凝土面层间的抗剪性能;基于此,采用简便有效的测试装置对戈壁环境下的水泥混凝土面层与半刚性基层的层间抗剪性能进行测量显得尤为重要。
技术实现思路
1、针对上述已有技术中存在的不足,本实用新型提出模拟戈壁环境下半刚性基层与混凝土路面的抗剪试验装置,以解决上述背景技术中存在的问题。
2、本实用新型所采用的技术方案如下:
3、模拟戈壁环境下半刚性基层与混凝土路面的抗剪试验装置,包括箱体,箱体内设置有
4、试件夹持机构,设置在箱体的底部;
5、重力加载机构,设置在箱体的顶部且位于试件夹持机构的上方,用于模拟路面的重力荷载;
6、推力加载机构,设置在箱体的底部且位于试件夹持机构的右侧,用于模拟路面的层间剪力;
7、加热机构,设置在箱体顶部的内壁上;
8、箱体外部的两侧还分别设置有加灰机构和清灰机构。
9、为了实现上述目的,进一步地,加灰机构包括加料口和鼓风机,加料口与鼓风机均连接在箱体的侧壁上,且加料口位于鼓风机的上方。
10、进一步地,清灰机构包括吸尘器和出风口,吸尘器与出风口均连接在箱体的侧壁上。
11、上述方案的进一步优选方案为:试件夹持机构包括固定夹具、可动夹具和试件,固定夹具固定连接在箱体的底部,可动夹具放置在固定夹具的上方,可动夹具的顶部设置有位移速率传感器,试件穿设在固定夹具与可动夹具的中部。
12、通过采用上述方案,进一步地,重力加载机构为千斤顶,千斤顶的上端固定连接在箱体顶部的内壁上,千斤顶的底部连接有测力计,通过测力计测量千斤顶作用于试件的纵向力度。
13、通过采用上述方案,进一步地,推力加载机构为水平加载器,水平加载器上连接应力传感器,通过应力传感器测量作用于可动夹具的横向力度。
14、上述方案的进一步优选方案为:在箱体内还设置有限位机构,限位机构连接在箱体的左侧壁上并与可动夹具对应设置。
15、上述方案的进一步优选方案为:箱体外的顶部设置空气开关,空气开关与位移速率传感器为电性连接。
16、本实用新型的技术方案与现有技术相比,具有的有益效果为:
17、1、通过在待测试件的垂直方向上设置千斤顶模拟路面的竖向荷载,在水平方向上设置水平加载器模拟路面的层间剪力,在箱体内部设置加热机构模拟戈壁的高温环境,在箱体一侧开设的加料口能够向箱体内加入试验需要模拟的不同沙子,从而满足不同戈壁地区的风沙环境下的路面抗剪性能测试,为有效测试戈壁环境的半刚性基层与水泥混凝土路面的层间抗剪性能提供参考和理论依据,进而提高面层与基层的粘结性及层间抗剪强度,对有效减少戈壁环境下半刚性基层的早期开裂,延长路面使用寿命,具有重要意义。
18、2、通过在箱体的另一侧设置吸尘器和出风口,能在试验结束后有效清理箱体内部的沙石颗粒,避免沙石颗粒和其他杂质颗粒残留在箱体内。
19、3、本实用新型的可动夹具采用两半拼合式结构,能够有效夹紧试件,确保测试结果的准确性,且可动夹具上固定位移速率传感器,能够快速感应到夹具内试件发生破坏并同步关闭空气开关,极大程度上节省操作工序。
1.模拟戈壁环境下半刚性基层与混凝土路面的抗剪试验装置,包括箱体(1),其特征在于,箱体(1)内设置有:
2.根据权利要求1所述的模拟戈壁环境下半刚性基层与混凝土路面的抗剪试验装置,其特征在于,加灰机构(3)包括加料口(31)和鼓风机(32),加料口(31)与鼓风机(32)均连接在箱体(1)的侧壁上。
3.根据权利要求2所述的模拟戈壁环境下半刚性基层与混凝土路面的抗剪试验装置,其特征在于,清灰机构(4)包括吸尘器(41)和出风口(42),吸尘器(41)与出风口(42)均连接在箱体(1)的侧壁上。
4.根据权利要求1所述的模拟戈壁环境下半刚性基层与混凝土路面的抗剪试验装置,其特征在于,试件夹持机构(2)包括固定夹具(21)、可动夹具(22)和试件(23),固定夹具(21)固定连接在箱体(1)的底部,可动夹具(22)放置在固定夹具(21)的上方,并在可动夹具(22)上设置位移速率传感器(5),试件(23)穿设在固定夹具(21)与可动夹具(22)的中部。
5.根据权利要求4所述的模拟戈壁环境下半刚性基层与混凝土路面的抗剪试验装置,其特征在于,重力加载机构为千斤顶(6),千斤顶(6)固定连接在箱体(1)顶部的内壁上,其底部连接测力计(7),通过测力计(7)测量千斤顶(6)作用于试件(23)的纵向力度。
6.根据权利要求5所述的模拟戈壁环境下半刚性基层与混凝土路面的抗剪试验装置,其特征在于,推力加载机构为水平加载器(8),水平加载器(8)上连接应力传感器(9),通过应力传感器(9)测量作用于可动夹具(22)的横向力度。
7.根据权利要求6所述的模拟戈壁环境下半刚性基层与混凝土路面的抗剪试验装置,其特征在于,箱体(1)外设置空气开关(10),空气开关(10)与位移速率传感器(5)为电性连接。