[发明专利]一种无砟轨道层间裂纹扩展试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种无砟轨道层间裂纹扩展试验装置，其特征在于，包括试验水箱、钢桌；

所述试验水箱是用于盛装测试工件并提供水环境的水箱；

所述水箱底板上设置有底板固定柱；

所述底板固定柱用于安装固定待测试工件；试验水箱外壁上设置有带孔的安装脚；

所述钢桌上设置有安装孔，所述安装孔与所述安装脚的位置相匹配，通过螺栓将试验水箱和钢桌连接在一起。

2.根据权利要求1所述的无砟轨道层间裂纹扩展试验装置，其特征在于，还包括混凝土试件，所述混凝土试件分为试件轨道板和试件底座板；所述试件轨道板和试件底座板之间设置有楔形空间，所述楔形空间用于模拟无砟轨道层间裂纹。

3.一种无砟轨道层间裂纹扩展试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）试件的制作：使用混凝土浇筑试件底座板，并保持预埋钢筋从底座板两端伸出，洒水养护5-8天；

然后，浇筑试件轨道板，试件底座板和试件轨道板的侧面结合部预留有楔形槽；养护成型，得到待测试工件；

2）试验水箱和试件固定：将待测试工件放入试验水箱，将待测试工件两端伸出的预埋钢筋和水箱底部的底板固定柱相连，利用底板固定柱将待测试工件固定；

3）试验环境准备：向试验水箱中加水，水位高于试件底座板和试件轨道板的接缝；

4）测试工件的加载：通过试验水箱外壁上安装脚和钢桌上的安装孔通过螺栓连接；将钢桌置于万能伺服液压疲劳试验机，进行至少一次加载试验；

每次加载试验完成后，将试验水箱中的测试工件取出，置于染色溶液中进行颜色处理；在染色完成后，再次将测试工件转移到水箱中并利用清水将测试工件浸没；然后，再次进行测试工件的试件加载试验；

5）裂纹扩展检测：步骤4）加载试验完毕后，取出测试工件，干燥，沿裂纹切开，观察裂纹扩展情况。

4.根据权利要求3述的无砟轨道层间裂纹扩展试验方法，其特征在于，步骤1），浇筑多块试件，一部分试件用于浸水加载，另一部分试件用于干燥加载；浸水加载是将工件固定在试验水箱中，并利用清水浸没工件然后进行试件加载试验；干燥加载是直接将工件固定在试验水箱中，直接进行试件加载试验。

5.根据权利要求3所述的无砟轨道层间裂纹扩展试验方法，其特征在于，步骤3），对于浸水加载工况下的试件，在试验水箱中加入18-28℃的水。

6.根据权利要求3所述的无砟轨道层间裂纹扩展试验方法，其特征在于，步骤3），水位高于裂纹顶面。

7.根据权利要求6所述的无砟轨道层间裂纹扩展试验方法，其特征在于，水位高于裂纹顶面至少1mm。

8.根据权利要求7所述的无砟轨道层间裂纹扩展试验方法，其特征在于，步骤3），水位高于裂纹顶面至少10mm。

9.根据权利要求3所述的无砟轨道层间裂纹扩展试验方法，其特征在于，步骤3），向试验水箱中加入有色溶液，使得工件裂纹扩展的时候，相应颜色的溶液渗透进入到裂纹当中；步骤4），每次加载试验完成后，将测试工件采用清水进行冲洗，去除残余的有色溶液；然后，更换试验水箱中的有色溶液，选择不同颜色的有色溶液进行浸泡，再次进行测试工件的试件加载试验。

10.根据权利要求3所述的无砟轨道层间裂纹扩展试验方法，其特征在于，步骤4），测试工件置于染色溶液中进行颜色处理后，进行固化处理，使得颜色固化于测试工件裂缝中。