[发明专利]沥青混合料圆柱体试件离心加载试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及道路路面内部材料力学性能的检测技术，尤其是一种沥青混合料圆柱体试件离心加载试验方法。

背景技术

发明专利“一种沥青混合料圆柱体试件的加载装置及其检测方法”（申请号：2012 1 0540486.9）采用的沥青混合料圆柱体试件的加载装置，包括圆柱形桶、驱动装置和温度控制装置；在加载装置的圆柱形桶内放置圆柱体试件，使得试件侧面紧贴桶内壁，依靠桶壁的摩擦力驱动圆柱体试件转动。存在的问题是：依靠桶壁材料提供的摩擦力驱动试件自转，同时绕加载桶的轴心转动（简称公转）。摩擦系数决定了试件自转和公转速度。但是，试验过程中，桶壁材料与试件表面摩擦一定次数后，摩擦系数逐渐减小，试件自转和公转速度发生变化。于是，试件受到的离心力也发生变化，且无法控制。

发明内容

本发明的目的是提供沥青混合料圆柱体试件离心加载试验方法，本发明能在离心加载过程中，有效控制试件自转和公转速度，具体技术方案如下。

沥青混合料圆柱体试件离心加载试验方法，其包括如下步骤：

①安装沥青混合料圆柱体试件离心加载试验装置上的圆柱试件，使圆柱试件与橡胶轮接触，所述沥青混合料圆柱体试件离心加载试验装置包括加载环境箱、加载环境箱驱动装置、圆柱体试件、圆柱形铅棒、切向限位装置、橡胶轮和橡胶轮驱动装置； 

②启动加载环境箱驱动装置，使得加载环境箱单向旋转，转速为1000 r/min ~10000r/min；

③启动橡胶轮驱动装置，使得橡胶轮单向旋转，转速为10 r/min ~1000r/min；

④圆柱体试件公转和自转设定次数后，量测试件加载位置的厚度，计算厚度变化率；加载后试件厚度的变化百分率计算公式为：100%×加载一定次数后加载位置试件厚度/（未加载试件外径-未加载试件内径）。

进一步的，步骤①所述沥青混合料圆柱体试件离心加载试验装置还包括温度控制装置，将加载环境箱的内部空气的温度控制在试验温度±0.1℃范围内；试验温度为-40℃~+80℃；离心加载前，试件在加载环境箱中保温时间为45min~90min。

进一步的，步骤①所述沥青混合料圆柱体试件离心加载试验装置中，加载环境箱2与加载环境箱驱动装置1连接，加载环境箱2在加载环境箱驱动装置1带动下能在设定速度下作单向公转，圆柱体试件4沿轴向中心开有用于填充圆柱形铅棒5的圆柱孔；切向限位装置3固定安装在加载环境箱2中，用于防止圆柱体试件4和橡胶轮6在加载环境箱2中沿加载环境箱2公转轨道的切向移动；圆柱体试件4的中心转轴安装在切向限位装置3的切向限位槽9中，橡胶轮6与橡胶轮驱动装置7连接；圆柱体试件4与橡胶轮6接触，在橡胶轮驱动装置7的驱动下，橡胶轮6能按照设定速度作自转；在橡胶轮6带动圆柱体试件4按照设定的转速自转。

进一步的，切向限位槽9为长方形，切向限位槽9长度方向的中心线与橡胶轮转轴7和环境箱驱动装置1的转轴垂直。

进一步的，切向限位槽9的宽度与圆柱体试件4的中心转轴外径相同；切向限位槽9靠近橡胶轮的一端与橡胶轮驱动装置7的转轴的距离h为橡胶轮半径的0.3倍；切向限位槽9的长度为圆柱体试件外径的2倍。

进一步的，步骤①所述圆柱体试件4的外径为100mm~200mm；圆柱体试件4的中心圆柱孔孔径为外径的0.1~0.5倍；高度为40mm~400mm。

进一步的，步骤①所述圆柱形铅棒5的外径与圆柱体试件4的中心孔内径相同；高度于圆柱体试件4的高度相同。

进一步的，步骤①所述橡胶轮6为实心圆柱体形状，直径与圆柱体试件外径相同；轴向宽度为圆柱体试件高度h的0.2~0.8倍。

进一步的，橡胶轮与圆柱体试件接触的位置位于圆柱体试件外侧中部。与现有技术相比，本发明具有下述优点及有益效果：

（1）与专利申请“一种沥青混合料圆柱体试件的加载装置及其检测方法”（申请号：2012 1 0540486.9）相比，本发明的试件切向限位装置，使得试件与加载框同步转动，有效控制了试件的公转速度，控制了荷载的稳定性。

（2）与专利“一种沥青混合料圆柱体试件的加载装置及其检测方法”（申请号：2012 1 0540486.9）相比，本发明通过试件下方的橡胶轮带动试件自转，有效控制了试件的自转速度。

（3）本发明采用确定的试件自转和公转速度进行试验，便于建立加载次数与实际路面车辆作用次数的关系，有利于试验结果的应用。

附图说明

图1为沥青混合料圆柱体试件离心加载试验装置示意图（俯视图）。