[发明专利]一种颗粒接触试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种颗粒接触试验装置，包括由第一底板、第一前侧板、第一后侧板、第一左侧板、第一右侧板和第一盖板构成的第一腔体，由第二底板、第二前侧板、第二后侧板、第二左侧板、第二右侧板和第二盖板构成的第二腔体，第二腔体伸入第一腔体内，第二左侧板和第二右侧板分别延伸出第二底板，并伸出第一底板，第二盖板和第二底板的外部连接有连接头，连接头连接用于拉动第二腔体在第一腔体内上下移动的外部加载装置；第二左侧板和第二右侧板上设置有开口，其外部还设置有隔离板。本发明还提供了一种使用上述颗粒接触试验装置测试矿料颗粒接触特性及力学传递规律的试验方法，该试验方法具有可重复操作性、稳定性及数据显著差异性的优点。

技术领域

本发明涉及道路工程材料试验设备领域，具体涉及一种颗粒接触试验装置及试验方法。

背景技术

沥青混合料是由矿料、沥青及空隙构成的多相颗粒性材料。沥青混合料的摊铺、压实是裹覆沥青的矿料颗粒体系由松散流动态，经亚稳过渡态，向成型稳定态(相对稳定)转化的过程，矿料颗粒的摩擦、迁移以及错动行为不仅贯穿沥青混合料拌和、摊铺以及碾压等阶段的始终，而且在很大程度上决定了沥青混合料的离析特性、压实效果以及力学性能，从而关系到路面病害及耐久性。

近年来，沥青混合料的微细观结构及作用行为已得到研究人员的关注，并逐渐成为道路工程材料领域研究的热点。然而，国内外对于沥青混合料颗粒体系的研究工作相对较少，且尚未从矿料颗粒摩擦效应的角度开展矿料迁移错动行为研究。沥青混合料中矿料颗粒界面的微细观效应贯穿于混合料生产-施工-服役整个生命周期的始终，而对于摊铺、压实阶段的沥青混合料而言，矿料颗粒间具有很大的自由度，矿料迁移和错动是主要的力学行为，而且受到矿料接触特性、界面沥青粘滞及润滑效应的影响，其力学行为更为复杂。

目前对沥青混合料中矿料颗粒特性的研究主要集中在数值模拟或图像处理方面，即通过有限元、离散元等数值模拟软件或图像处理技术开展研究，尚没有沥青混合料中矿料接触特性的评价仪器及相关评价方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种探索沥青混合料中矿料接触特性及力学传递规律的试验装置及试验方法，本发明具有可重复操作性、稳定性及数据显著差异性的优点。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

(1)一种颗粒接触试验装置，其特征在于，包括由第一底板、第一前侧板、第一后侧板、第一左侧板、第一右侧板和第一盖板构成的第一腔体；

由第二底板、第二前侧板、第二后侧板、第二左侧板、第二右侧板和第二盖板构成的第二腔体；

所述第一盖板的中央设置有开孔，所述第二腔体通过所述开孔伸入第一腔体内；

所述第一底板上设有与所述第二左侧板和所述第二右侧板相匹配的两个长孔；所述第二左侧板和第二右侧板分别延伸出所述第二底板，并伸出所述第一底板的两个长孔；

所述第二盖板的外部连接有上连接头，所述第二底板的外部连接有下连接头；所述第一底板中央设有圆孔，所述下连接头伸出所述圆孔；

所述上连接头和所述下连接头连接用于拉动第二腔体在第一腔体内上下移动的外部加载装置；

所述第二左侧板和第二右侧板上分别设置有开口，所述第二左侧板和第二右侧板的外部分别设置有与所述开口对应的隔离板。

本发明的特点和进一步的改进在于：

所述第一前侧板和第一后侧板上分别设置有导轨，所述第二前侧板和第二后侧板上分别设置有与所述导轨配合的导槽。

所述第一底板、第一前侧板、第一后侧板分别固定连接，所述第一左侧板和第一右侧板分别为滑动侧板。