[实用新型]一种半刚性基层材料开裂模拟测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于半刚性基层材料开裂测试技术领域，涉及一种半刚性基层材料开裂模拟测试装置。

背景技术

半刚性基层刚度大、稳定性好、承载能力高，可以为面层提供稳定的支撑，并大幅降低面层层底弯拉应力和疲劳作用，同时具有造价低廉、取材方便的特点，因此已发展成为我国高等级公路的主要基层结构类型。随着半刚性沥青路面的大量使用,逐步发现它也存在着一些严重的问题。由于受温度和湿度的影响,半刚性基层材料内部容易形成原始的微裂缝和宏观裂缝，导致路面面层铺设完成通车使用后不久,基层中的裂缝就在温度场和荷载场的单独或耦合作用下向路面反射形成反射裂缝,从而形成早起破坏，影响路面的服役性能和耐久性。

因此，对半刚性基层材料抗裂性能进行合理评价，对于指导原材料选择和路面结构耐久性设计具有重要意义。当前，我国测试半刚性基层材料抗裂性能的方法主要是通过测试其温缩和干缩性能，采用温缩系数和干缩系数指标来进行评价。这两个指标主要反映的是材料的体积收缩特性，不能直接度量半刚性基层材料的抗裂潜力，因此属于间接评价指标。为此，我国专利CN203101190U“模拟半刚性基层结构温缩断裂的试验装置”公开了一种半刚性基层温缩断裂测试装置，用于模拟半刚性基层结构在环境温度变化下的温缩断裂性能。但是该方法却不能模拟环境湿度和层间约束对半刚性基层结构的影响，存在一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使用方便、在可控条件下模拟环境因素以及可评价半刚性基层材料的抗裂性能的半刚性基层材料开裂模拟测试装置。

本实用新型采用以下技术方案来实现上述目的：

一种半刚性基层材料开裂模拟测试装置，其特征在于：所述半刚性基层材料开裂模拟测试装置包括环境箱以及控制系统，所述环境箱底部设置有试模底板以及设置在试模底板上的应力诱导发生器；待测试半刚性基层材料试件设置在应力诱导发生器上；所述环境箱侧壁上设置有温度传感器、湿度传感器、控温器以及喷雾器；所述环境箱顶部设置有可打开的箱盖；所述环境箱内壁设置有隔温保湿层；所述控制系统包括电源、启动和停止开关以及人机交互机；所述电源与人机交互机相连；所述启动和停止开关通过人机交互机分别与温度传感器、湿度传感器、控温器以及喷雾器相连。

作为优选，本实用新型所采用的人机交互机包括可编程控制器PLC、温度设定面板、湿度设定面板、时间设定面板以及显示面板；所述温度设定面板、湿度设定面板、时间设定面板以及显示面板分别接入可编程控制器PLC；所述可编程控制器PLC分别与温度传感器、湿度传感器、控温器以及喷雾器相连。

作为优选，本实用新型所采用的半刚性基层材料开裂模拟测试装置还包括设置在环境箱侧壁上的照明灯。

作为优选，本实用新型所采用的待测试半刚性基层材料试件是300mm×300mm×100mm的车辙板试件。

本实用新型的优点在于：

本实用新型提供的半刚性基层材料开裂模拟测试装置，涉及公路基层材料测试技术，包括环境箱、试模和控制系统，环境箱内壁设有隔温保湿材料，顶面为可打开的箱盖，侧壁上安装有温度传感器、湿度传感器、照明灯、控温器和喷雾器；试模底部安装有应力诱导发生器；控制系统有电源开关、启动开关、停止开关、温度设定面板、湿度设定面板、时间设定面板和显示面板。本实用新型所提供的测试装置通过控温器和喷雾器可以模拟不同环境条件下半刚性基层材料的抗裂性能，温度控制范围为-20℃～40℃，相对湿度控制范围为10％～99％，使之与路面的实际环境状态一致；试模底部的应力诱导发生器既可以模拟路面结构对半刚性基层的约束作用，又可以实现应力诱导模拟结构层内部的缺陷，加快试件的开裂速度，准确快速的测定半刚性基层材料的开裂时间和裂缝位置；以试件的裂缝条数和长度来评价其抗裂性能，原理清晰，方法简单，评价指标合理，保证测试的科学性；测试过程可在多个试模内同时制备一批试件，待其达到养生周期后放入环境箱中保温保湿处理，然后进行测试，可大大提高测试效率。

附图说明

图1为本实用新型所提供的半刚性基层材料开裂模拟测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型所采用的试模的示意图；

图中：

1-环境箱；2-环境箱底座；3-温度传感器；4-控温器；5-照明灯；6-喷雾器；7-箱盖；8-湿度传感器；9-试模；10-应力诱导发生器；11-提手；12-试模底板；13-控制系统；14-电源开关；15-启动开关；16-停止开关；17-温度设定面板；18-湿度设定面板；19-时间设定面板；20-显示面板。