一种层间摩擦系数测定仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及工程技术领域，涉及一种层间摩擦系数测定仪，尤其涉及到一种 将沥青路面结构设计中常用到的参数一一层间摩擦系数，直接测定出来的仪器。
【背景技术】
[0002] 在我国的沥青路面结构设计是基于弹性层状体系理论为基础，通常假定层与层之 间为完全连续状态。然而，众所周知，在实际工程中，不能使沥青层与半刚性基层之间的连 续情况为完全连续状态。对于此种现象的研宄，目前只停留在理论状态，即假定沥青层与半 刚性基层之间的摩擦系数进行理论推算，而无法在实际工程中得到验证。
[0003] 在道路工程的竣工验收中，通常只能对弯沉等基本指标进行测量，而无法完成对 层间的情况进行了解。此外，在室内试验研宄阶段亦无法对层间的状况进行描述，因此使得 在路面结构设计在此方面只能停留在假设的基础上。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种层间摩擦系数 测定仪，能较为简便的测量出沥青路面结构层与层之间的摩擦系数，并且能用于室内和室 外的测量。
[0005] 为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：
[0006] 一种层间摩擦系数测定仪，包括底板，底板上固定设置有与底板垂直的第二套筒， 第二套筒上方设置有第一套筒，第一套筒和第二套筒内部共同构成用于放置试件的试件 腔；第二套筒中装配有可沿第二套筒轴向移动的托板，第一套筒的上方和侧面分别设置有 位置可变动的第一液压装置和第二液压装置。
[0007] 进一步地，所述的底板两侧设置有支架，在其中一个支架上安装有延伸方向与底 板垂直的第二滑轨，所述的第二液压装置装配在滑轨上；第二液压装置的输出端通过传力 垫块支撑在第一套筒的外壁上。
[0008] 进一步地，所述的底板顶部设置有顶板，顶板上装配有与底板平行设置的第一滑 轨，所述的第一液压装置装配在第一滑轨上，第一液压装置的输出端上安装有用于和试件 顶面接触以固定试件的垫板。
[0009] 进一步地，所述的托板通过调节器调节位置，调节器包括转盘和安装在转盘上的 螺杆，其中螺杆穿过底板，螺杆的端部安装在托板底部，螺杆与底板之间为螺纹配合方式。
[0010] 进一步地，所述的传力垫块与第一套筒外壁之间、垫板与试件顶面之间均设置有 应变片，应变片与带有显示器的处理器连接。
[0011] 1.本实用新型的测定仪结构是首次提出专用于测定沥青路面结构层间摩擦系 数；
[0012] 2.本装置结构简单，安装方便，造价低，且测量精度高；
[0013] 3.采用了处理器结构，配合传感器，能方便、直观地获取测量数据，提高了工作效 率；
[0014] 4.本装置整体便于移动和拆装，能适用于室内和室外的测量工作；
[0015] 5.本装置能测试出不同温度条件下，沥青路面结构层间摩擦系数。
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型的结构示意图；
[0017] 图2为本实用新型的俯视图；
[0018] 图3为实施例中测试时试件的剪应力随压应力的变化示意图；
[0019] 图中标号代表：1 一调节器，2-底板，3-支架，4一第一滑轨，5-第一液压装置， 6一第一套筒，7-垫板，8-第二套筒，9一托板，10-第二滑轨，11 一第二液压装置，12-传 力塾块，13-显不器，14 一试件；
【具体实施方式】
[0020] 遵从上述技术方案，如图1和图2所示，一种层间摩擦系数测定仪，包括底板2,底 板2上固定设置有与底板2垂直的第二套筒8,第二套筒8上方设置有第一套筒6,第一套 筒6和第二套筒8内部共同构成用于放置试件14的试件腔；第二套筒8中装配有可沿第二 套筒8轴向移动的托板9,第一套筒6的上方和侧面分别设置有位置可变动的第一液压装置 5和第二液压装置11。
[0021] 底板2采用平整的刚性底板2,第二套筒8与底板2之间固定连接。试件14位于 第一套筒6和第二套筒8构成的试件腔中，第一套筒6和第二套筒8的内径最好相同，以方 便试件14的安装。托板9通过调节器1调节位置，调节器1包括转盘和安装在转盘上的螺 杆，其中螺杆穿过底板2,螺杆的端部安装在托板9底部，螺杆与底板2之间为螺纹配合方 式。当转动转盘时，通过改变转盘的的方向，用来调节推板在第二套筒8中的位置。当试件 14放入试件腔中后，试件14的底部是放在托板9上的。那么就可以通过调节器1来改变试 件14的位置，使试件14的层间位于第一套筒6和第二套筒8之间，例如使沥青层位于第一 套筒6,而半刚性层位于第二套筒8中，这样方便对层间施力进行测试。第一套筒6是两端 通透的，方便顶端施力过程。
[0022] 对于施力过程，本方案中采用了第一液压装置5和第二液压装置11来实现。底板 2两侧设置有支架3,在其中一个支架3上安装有延伸方向与底板2垂直的第二滑轨10,所 述的第二液压装置11装配在滑轨上；第二液压装置11的输出端通过传力垫块12支撑在第 一套筒6的外壁上。底板2顶部设置有顶板，顶板上装配有与底板2平行设置的第一滑轨 4,所述的第一液压装置5装配在第一滑轨4上，第一液压装置5的输出端上安装有用于和 试件14顶面接触以固定试件14的垫板7。
[0023] 试件14放入到试件腔中后，调节第一液压装置5和第二液压装置11的位置，将垫 板7位于试件14上表面上，并使第一液压装置5的输出端与试件14上表面垂直，则可保证 试件14与底板2和垫板7之间无相对位移，在轴向上固定住了试件14。将传力垫块12垫 在第一套筒6中部位置的外壁上，通过两个液压装置施力进行摩擦系数的测定。
[0024] 本装置在使用前需要制作相应尺寸的试件14,试件14应为长方体，与套筒内部的 形状相适应。试件14的制作可以在道路上进行钻心取样，然后切割成长方体，也可以在实 验室中完成。
[0025] 此外，试件14在使用之前可以进行温度的控制，如通过水浴加热使得试件14温度 控制在60°c、50°c、4(rc和20°C等。通过加热之后，再将试件14放入本实用新型中，进行测 试。
[0026] 为了更加方便地获取施力过程中两个液压装置的施力大小，以方便计算摩擦系 数，本方案在传力垫块12与第一套筒6外壁之间、垫板7与试件14顶面之间均设置有应变 片，应变片与带有显示器13的处理器连接，第一液压装置5与第二液压装置11工作时，可 通过显示器13显示两处位置的力度大小。
[0027] 利用本装置进行层间摩擦系数测定的过程如下：
[0028] 1.制作试件14,并将试件14进行水浴加热至温度Ti;
[0029] 2.将试件14放置在第一套筒6和第二套筒8中，并通过调节器1调节试件14的 竖向位置，使得试件14的层间测试位置位于第一套筒6和第二套筒8之间；
[0030] 3.将垫板7放置在试件14上，第一液压装置5沿着第一滑轨4移到垫板7中心 上，并施加一定大小压力；
[0031] 4.第二液压装置11沿着第二滑轨10上下移动至输出端与传力垫块12接触并保 持位置；
[0032] 5.通过第二液压装置11向传力垫块12逐渐施加压力直至试件14破坏；
[0033] 6.重复步骤1~步骤5 ;
[0034] 7.通过传力垫块12下的应变片测出不同压力条件下试件14所受的剪应力；通过 垫板7下的应变片，可以测定出第一液压装置5施加给试件14的压应力；通过显示器13可 记录上述测试过程中的数据，连接数据点，可以绘制出一条曲线，如图3所示（图中横坐标 为σ压应力，纵坐标为τ剪应力）；则试件14的层间摩擦系数f按照下述公式计算：
【主权项】
1. 一种层间摩擦系数测定仪，包括底板（2)，其特征在于，底板（2)上固定设置有与底 板（2)垂直的第二套筒（8)，第二套筒（8)上方设置有第一套筒（6)，第一套筒（6)和第二 套筒（8)内部共同构成用于放置试件（14)的试件腔；第二套筒（8)中装配有可沿第二套筒 (8)轴向移动的托板（9)，第一套筒（6)的上方和侧面分别设置有位置可变动的第一液压装 置（5)和第二液压装置（11)。
2. 如权利要求1所述的层间摩擦系数测定仪，其特征在于，所述的底板（2)两侧设置有 支架（3)，在其中一个支架（3)上安装有延伸方向与底板（2)垂直的第二滑轨（10)，所述的 第二液压装置（11)装配在滑轨上；第二液压装置（11)的输出端通过传力垫块（12)支撑在 第一套筒（6)的外壁上。
3. 如权利要求2所述的层间摩擦系数测定仪，其特征在于，所述的底板⑵顶部设置有 顶板，顶板上装配有与底板（2)平行设置的第一滑轨（4)，所述的第一液压装置（5)装配在 第一滑轨（4)上，第一液压装置（5)的输出端上安装有用于和试件（14)顶面接触以固定试 件（14)的垫板（7)。
4. 如权利要求1所述的层间摩擦系数测定仪，其特征在于，所述的托板（9)通过调节器 (1)调节位置，调节器（1)包括转盘和安装在转盘上的螺杆，其中螺杆穿过底板（2)，螺杆的 端部安装在托板（9)底部，螺杆与底板（2)之间为螺纹配合方式。
5. 如权利要求3所述的层间摩擦系数测定仪，其特征在于，所述的传力垫块（12)与第 一套筒（6)外壁之间、垫板（7)与试件（14)顶面之间均设置有应变片，应变片与带有显示 器（13)的处理器连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种层间摩擦系数测定仪，包括底板，底板上固定设置有与底板垂直的第二套筒，第二套筒上方设置有第一套筒，第一套筒和第二套筒内部共同构成用于放置试件的试件腔；第二套筒中装配有可沿第二套筒轴向移动的托板，第一套筒的上方和侧面分别设置有位置可变动的第一液压装置和第二液压装置。本实用新型的测定仪结构是首次提出专用于测定沥青路面结构层间摩擦系数；本装置结构简单，安装方便，造价低，且测量精度高；本装置整体便于移动和拆装，能适用于室内和室外的测量工作；本装置能测试出不同温度条件下，沥青路面结构层间摩擦系数。
【IPC分类】G01N19-02
【公开号】CN204575512
【申请号】CN201520323855
【发明人】赵一飞, 纪永鹏, 王昆, 赵维岭
【申请人】长安大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月19日