[发明专利]一种评价级配碎石变形性能的冲击试验仪及评价方法

说明书

一种评价级配碎石变形性能的冲击试验仪及评价方法，冲击试验仪包括固定在减振台上的发动机以及安装在传动杆末端的橡胶压头，发动机经伺服阀与传动杆连接，伺服阀用于调节传动杆以实现波形控制；发动机经传动杆带动橡胶压头对级配碎石试件施加冲击力；传动杆上设置有用于调节传动杆自身长度的升降阀。评价方法包括以下步骤：a.称取级配碎石混合料，拌匀后装入试模；b.碾压装有级配碎石混合料的试模，制得级配碎石试件；c.通过冲击试验仪按照设定波形及频率对其反复冲击，试验过程中记录级配碎石的变形时间曲线与特定时刻的变形量；d.计算级配碎石的变形性能指标PDI。本发明能够有效地对级配碎石的变形性能做出快速准确的评价。

技术领域

本发明属于公路工程领域，具体为一种评价级配碎石变形性能的冲击试验仪及评价方法。

背景技术

级配碎石材料因为其具有取材容易、造价低廉、反射裂缝少等优点，曾广泛应用于我国早期的道路建设，但受限于当时的认识水平和技术能力，以及评价指标不合适等缺陷，级配碎石基层未能满足交通发展的需求。道路工作者在原有认识的基础上对级配碎石材料的组成及配比进行了改善，采用骨架结构和振动成型方式大幅度提升了级配碎石材料的路用性能。

目前国内外主要采用加州承载比CBR试验对级配碎石材料的性能进行评价，以CBR值作为级配碎石材料的评价指标。而CBR值主要针对材料的强度指标，难以对其变形性能做出准确的评价。工程实践表明，级配碎石基层的破坏主要是由于过量的变形造成的，故而仅仅采用CBR值作为级配碎石材料的评价指标过于片面。因此，为保证级配碎石基层的使用寿命，仍需提出一个能够合理评价级配碎石的变形性能的指标。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种评价级配碎石变形性能的冲击试验仪及评价方法，能够有效地对级配碎石的变形性能做出快速准确的评价。

为了实现上述目的，本发明评价级配碎石变形性能的冲击试验仪包括：固定在减振台上的发动机以及安装在传动杆末端的橡胶压头，发动机经伺服阀与传动杆连接，所述的伺服阀用于调节传动杆以实现波形控制；所述的发动机经传动杆带动橡胶压头对级配碎石试件施加冲击力；所述的传动杆上设置有用于调节传动杆自身长度的升降阀。

所述的橡胶压头对级配碎石试件所施加冲击力的大小控制在0.7MPa。

本发明级配碎石变形性能的评价方法，包括以下步骤：

a.称取级配碎石混合料，拌匀后装入试模；

b.碾压装有级配碎石混合料的试模，制得级配碎石试件(6)；

c.将级配碎石试件在室温下静置以后，通过冲击试验仪按照设定波形及频率对其反复冲击，试验过程中记录级配碎石的变形时间曲线与特定时刻的变形量；

d.计算级配碎石的变形性能指标PDI。

步骤a所述的试模长度为300mm、宽度为300mm、高度为l00mm，级配碎石混合料的称取量为：级配碎石试件体积×级配碎石最佳干密度×1.03。

步骤b采用轮碾成型机碾压装有级配碎石混合料的试模并制得级配碎石试件。

所述的步骤c中将级配碎石试件在室温下静置3～5h。

步骤d中级配碎石的变形性能指标PDI按照以下步骤进行计算：

d.1)取变形时间曲线上的第l0min、第20min、第30min、第40min、第50min和第60min，将各时刻对应的变形量分别记为y₁₀、y₂₀、y₃₀、y₄₀、y₅₀和y₆₀；