[发明专利]一种沥青混合料复合型开裂的试验方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种模拟沥青混合料复合型开裂的试验方法，属于道路工程技术领域。 

背景技术

我国典型的沥青路面结构是半刚性基层的沥青路面，反射裂缝是其较为常见的病害之一。根据断裂力学，裂缝的扩展可以分为三个基本类型：张开型、剪切型（平面内剪切）、撕开型（平面外剪切），分别记为I型、II型、III型。针对沥青路面的反射裂缝问题，国内外学者在试验条件、试验方法、材料组成、荷载特性、环境因素等方面做了大量研究。国外模拟沥青混合料开裂的室内试验主要有间接拉伸试验、半圆弯拉试验、单边切口梁试验、圆盘拉伸试验等。我国评价沥青混合料抗裂性能的试验规范主要包括沥青混合料劈裂试验（T0716-2011）和沥青混合料弯曲试验（T0715-2011）。这些试验方法大多仅局限于对沥青混合料单纯的I型裂缝的研究，没有涉及II型或者I型与II型的复合型开裂。然而，沥青路面在车辆荷载作用下产生的反射裂缝并非纯粹的I型裂缝，而是具有一定的开裂角度，属于I型与II型的复合型开裂。如果能够充分考虑沥青混合料的力学特性，设计一种新型的确定适合于沥青混合料的试验方法，实现对沥青混合料复合型开裂的模拟，将有利于沥青混合料反射裂缝扩展机理的研究，从而指导沥青混凝土路面结构和材料的设计，提高沥青混凝土路面的抗裂性能。 

发明内容

本发明的目的是为了克服现有模拟沥青混合料开裂的室内试验方法的不足，设计开发了一种可以模拟沥青混合料复合型开裂的试验方法，用于研究沥青混合料复合型反射裂缝的开裂特性。 

本发明采用的技术方案为： 

一种沥青混合料复合型开裂试验方法，主要包括以下步骤： 

1）试件成型：其主要是根据该试验的需要，将整体试件切割为9块尺寸为80mm×80mm×50mm的小试件，最后在方块形试件的一侧中央切割出一道长40mm、宽4mm的切口，从而完成复合型开裂试验需要的方块形沥青混合料试件的制作成型； 

2）夹具安装：当试件成型并切割后，即可进行夹具的安装，擦拭方块形试件上下表面以保证试件上下表面的干燥、清洁；将搅匀后的环氧树脂黏合剂均匀地涂抹在试件的上下表面，分别与上下两块媒介夹具的底面胶合，在常温下静置24小时，待试件与媒介夹具粘结完好，将主夹具与媒介夹具用8个专门定制的螺栓紧密联结，使得整体夹具稳固；通过主夹具上对应设置的1号孔、2号孔、3号孔、4号孔、5号孔，根据试验要求的复合型开裂水平，选择其中一种连接孔，用螺栓固定在上下夹头之间；最后，利用上端的螺纹连接杆和下端的限位螺栓，将整体夹具固定在UTM万能试验机的加载轴和试验平台之间，完成沥青混合料复合型开裂试验夹具的安装工作； 

3）试验加载：待整体夹具稳固后，即可进行一定水平的复合型开裂试验，将记录仪与荷载及位移传感器连接，开动试验机，经过0.2KN左右的预拉处理后，以规定的加载速率拉伸试件，试验过程中记录仪将记录沥青混合料复合型开裂试验的力-位移曲线，直至试件破坏，试验将自动停止； 

4）结果分析，根据记录仪记录的试验结果和试件开裂的状况，可以计算沥青混合料复合型开裂的包括峰值荷载、断裂能、裂缝角度在内的三个指标参数。 

与现有技术相比，本发明设计的试验装置充分考虑了沥青混合料产生复合型开裂的受力特点，可以准确地模拟沥青混合料在不同复合水平下的开裂行为。试验方法简单易行，试验条件控制合理，试验结果稳定可靠，提出的三个试验指标参数具有明确的物理意义，可以量化地表征沥青混合料的复合型开裂特性。该试验方法有利于对沥青混合料反射裂缝扩展机理的研究，从而指导沥青混凝土路面结构和材料的设计，提高沥青混凝土路面的抗裂性能。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明： 

图1为本发明的沥青混合料复合型开裂试验方法流程图； 

图2为本发明的沥青混合料复合型开裂的试验夹具正视图； 

图3为本发明的沥青混合料复合型开裂试验夹具的主夹具结构立体图； 

图4为本发明的沥青混合料复合型开裂试验夹具的媒介夹具结构立体图； 

图5为本发明的沥青混合料五种不同复合水平的复合型开裂试验装置的结构示意图。 

具体实施方式