CN105784484A - 一种裂缝填缝材料性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种裂缝填缝材料性能测试装置，包括工作台、连杆、半圆形滑动槽、夹具、待测试件、待测试件放置槽、垫块、伸缩杆。其中工作台上放置有两套夹具，右侧夹具的连杆连接动力装置，动力装置驱动放置待测试件的夹具在半圆形滑动槽上进行水平向左右滑动，左侧夹具是通过左侧的固定轴连接，并且固定在仪器箱体的一侧。右侧夹具下方设置有两根伸缩杆，分别位于半圆形滑动槽的两侧，伸缩杆是固定在工作台上，并且两根伸缩杆作用时伸缩方向是相反的。该测试装置用来测试修补裂缝材料的粘结性能和在动荷载反复作用下的抗疲劳性能。

Description

一种裂缝填缝材料性能测试装置

技术领域

本发明属于道路工程养护领域，涉及一种测试装置，尤其涉及一种裂缝填缝材料性能测试装置。

背景技术

裂缝是沥青路面最主要的损坏形式之一，一直困扰着国内外道路工程界，至今仍未得到很好地解决。由于裂缝会对沥青路面的服务性能与使用寿命产生极大的影响，因此，必须对已经产生的路面裂缝进行及时的修补。通常可以采取裂缝填封、表明封层处理，或按坑槽修补的方法进行处理。对低密度或中等密度、非结构性破坏引起的沥青路面裂缝，填充与密封是经常采用的方法。

目前，市面上的路面修补材料种类繁多，路面修补用材料需要满足以下条件：修补的便捷性和时效性；成本低廉；满足环保的要求；满足一定的耐久性，延长路面再次修补时间。对于以上性能，最重要的是其具有一定的环保型和耐久性。如何评价修补材料的性能从而选取更加合理的路面修补材料是本发明研究的出发点。目前对于裂缝填缝材料性能的评价方法都是针对裂缝填缝材料本身而提出来的，对于这种裂缝填缝材料在不同裂缝间距，不同刻槽深度以及不均匀荷载作用下路面裂缝处发生不均匀竖向位移时，裂缝填缝材料的性能如何，目前没有相关的测试设备对裂缝填缝材料实际工作状态中表现出的性能进行测试和研究。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种简易的、用于测试在考虑不同裂缝宽度、裂缝深度、不同刻槽工艺、不均匀荷载作用于裂缝处的修补材料的耐久性的裂缝填缝材料性能测试装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种裂缝填缝材料性能测试装置，其特征在于：所述裂缝填缝材料性能测试装置包括工作台、右侧夹具、左侧夹具、待测试件放置槽、滑轨、夹具间隙调节装置以及转动驱动装置；所述滑轨铺设在工作台上；所述左侧夹具固定在工作台上；所述右侧夹具设置在滑轨上并在滑轨上自如滑动；所述右侧夹具以及左侧夹具上均设置有待测试件放置槽；含有裂缝填缝材料的待测试件镶嵌在左侧夹具以及右侧夹具中并置于待测试件放置槽上；所述夹具间隙调节装置与右侧夹具相连并调节右侧夹具与左侧夹具之间的相对位置；所述转动驱动装置设置在工作台上并处于右侧夹具底部；所述转动驱动装置驱动右侧夹具绕滑轨所在的轴向转动。

作为优选，本发明所采用的滑轨是截面为半圆形的滑动轨道；所述右侧夹具底部开设有与截面为半圆形的滑动轨道的形状相匹配的半圆形滑动槽；所述右侧夹具通过半圆形滑动槽在截面为半圆形的滑动轨道上自如滑动；所述转动驱动装置驱动右侧夹具绕截面为半圆形的滑动轨道所在的轴向转动。

作为优选，本发明所采用的转动驱动装置是竖向伸缩装置；所述竖向伸缩装置驱动右侧夹具绕截面为半圆形的滑动轨道所在的轴向进行周期性的转动。

作为优选，本发明所采用的竖向伸缩装置是一个或两个。

作为优选，本发明所采用的竖向伸缩装置是一个时，所述竖向伸缩装置置于截面为半圆形的滑动轨道的任一侧，所述竖向伸缩装置驱动右侧夹具并以截面为半圆形的滑动轨道为支点绕截面为半圆形的滑动轨道所在的轴向进行周期性的转动。

作为优选，本发明所采用的竖向伸缩装置是两个时，两个竖向伸缩装置分别设置在截面为半圆形的滑动轨道的两侧，两个竖向伸缩装置驱动右侧夹具绕截面为半圆形的滑动轨道所在的轴向进行周期性的转动；两个竖向伸缩装置的伸缩方向是相反的。

作为优选，本发明所采用的夹具间隙调节装置包括连杆以及与连杆相连的驱动装置；所述驱动装置通过连杆与右侧夹具相连；所述驱动装置带动右侧夹具调节右侧夹具与左侧夹具之间的相对位置。

作为优选，本发明所采用的右侧夹具以及左侧夹具均包括自上而下依次设置的上夹具以及下夹具；所述上夹具与下夹具之间设置有待测试件限位槽；含有裂缝填缝材料的待测试件设置在待测试件限位槽中；所述上夹具与下夹具相互扣合或通过螺栓相互连接。

作为优选，本发明所采用的含有裂缝填缝材料的待测试件包括第一待测试块以及第二待测试块；所述第一待测试块与第二待测试块之间填充有裂缝填缝材料。

作为优选，本发明所采用的含有裂缝填缝材料的待测试件还包括设置在第一待测试块以及第二待测试块之间的方形橡胶条；所述裂缝填缝材料填充在第一待测试块以及第二待测试块之间并处于方形橡胶条上。

本发明的优点是：

本发明提供了一种裂缝填缝材料性能测试装置，包括工作台、右侧夹具、左侧夹具、待测试件放置槽、滑轨、夹具间隙调节装置以及转动驱动装置；滑轨铺设在工作台上；左侧夹具固定在工作台上；右侧夹具设置在滑轨上并在滑轨上自如滑动；右侧夹具以及左侧夹具上均设置有待测试件放置槽；含有裂缝填缝材料的待测试件镶嵌在左侧夹具以及右侧夹具中并置于待测试件放置槽上；夹具间隙调节装置与右侧夹具相连并调节右侧夹具与左侧夹具之间的相对位置；转动驱动装置设置在工作台上并处于右侧夹具底部；转动驱动装置驱动右侧夹具绕滑轨所在的轴向转动。待测试件放置在夹具中，通过右侧夹具的水平向移动，调节待测两块试件之间的间距，模拟裂缝间距，在待测试件裂缝下方，试件放置槽上方处放置方形用于填充裂缝的方形橡胶条，在裂缝处灌入裂缝填缝材料，通过夹具右侧的连杆的伸缩带动夹具在半圆形滑动槽上自由滑动，从而带动放置在夹具中的待测试件也发生水平向位移，右侧连杆的作用方式有两种，一种是一次性拉伸，测试裂缝填补材料的最大拉伸力；另一种是连杆做周期性运动，当裂缝填补材料性能失效时，采用连杆的作用周期数来评价裂缝填缝材料的抗疲劳性能。将右侧连杆卸掉后，可以通过夹具下方的伸缩杆的运动模拟路面裂缝处发生不均匀位移的状态，通过裂缝填缝材料发生破坏时，采用伸缩杆的作用次数来定量的评价裂缝填缝材料的抗疲劳性能。本发明具有结构简单、可用于测试在考虑不同裂缝宽度、裂缝深度、不同刻槽工艺、不均匀荷载作用于裂缝处的修补材料的耐久性等优点。

附图说明

图1为本发明所提供的裂缝填缝材料性能测试装置结构示意图；

图2为本发明的侧视结构示意图；

图3为本发明裂缝填缝材料在两块试件中的填缝方式；

图4为本发明实施方案中填缝材料的填缝方式；

图中标记说明如下：

1-工作台；2-连杆；3-滑动轨道；4-右侧夹具；12-左侧夹具；5-含有裂缝填缝材料的待测试件；6-待测试件放置槽；7-实心板；8-竖向伸缩装置；9-固定轴；10-方形橡胶条；11-裂缝填缝材料。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，不详之处见发明内容部分。

参见图1，本发明的提供了一种裂缝填缝材料性能测试装置，包括工作台1、右侧夹具4、左侧夹具12、待测试件放置槽6、滑轨、夹具间隙调节装置以及转动驱动装置；滑轨铺设在工作台1上；左侧夹具12固定在工作台1上；右侧夹具4设置在滑轨上并在滑轨上自如滑动；右侧夹具4以及左侧夹具12上均设置有待测试件放置槽6；含有裂缝填缝材料的待测试件5镶嵌在左侧夹具12以及右侧夹具4中并置于待测试件放置槽6上；夹具间隙调节装置与右侧夹具4相连并调节右侧夹具4与左侧夹具12之间的相对位置；转动驱动装置设置在工作台1上并处于右侧夹具4底部；转动驱动装置驱动右侧夹具4绕滑轨所在的轴向转动。

工作台1上放置有右侧夹具4以及左侧夹具12，右侧夹具4上设置有连杆2，连杆2连接动力装置，动力装置驱动放置待测试件5的右侧夹具4在截面为半圆形的滑动轨道3上进行水平向左右滑动，左侧夹具12连接有固定轴9，固定轴9的一端连接左侧夹具12，另一端固定在仪器箱体的一侧或直接固定在工作台1上。

参见图1以及图2，工作台1上固定有实心板7，实心的板的高度为20cm。实心板7是在滑动轨道3的正下方，工作台1的上方，实心板7的长度与滑动轨道3的长度一致，宽度与滑动轨道3的直径相同。

工作台1、右侧夹具4以及左侧夹具12都位于仪器箱体之内。箱体内设置有温控设备，用来调节箱体内的温度。

滑轨是截面为半圆形的滑动轨道3；右侧夹具4底部开设有与截面为半圆形的滑动轨道3的形状相匹配的半圆形滑动槽；右侧夹具4通过半圆形滑动槽在截面为半圆形的滑动轨道3上自如滑动；转动驱动装置驱动右侧夹具4绕截面为半圆形的滑动轨道3所在的轴向转动。

参见图2，右侧夹具4的下方开有半圆形切口，切口的半径与滑动轨道3的半径是相同的，半径为10cm，右侧夹具4与滑动轨道3嵌套在一起，并且右侧夹具4可以在滑动轨道3上自由滑动及绕滑动轨道3所在轴向转动。右侧夹具4的右侧连接有连杆2，连杆2连接动力装置，动力装置驱动连杆2水平左右移动，从而带动夹具4水平向移动，连杆2方便安装和拆卸。

转动驱动装置是竖向伸缩装置8；竖向伸缩装置8驱动右侧夹具4绕截面为半圆形的滑动轨道3所在的轴向进行周期性的转动；竖向伸缩装置8是一个或两个；当竖向伸缩装置8是一个时，竖向伸缩装置8置于截面为半圆形的滑动轨道3的任一侧，竖向伸缩装置8驱动右侧夹具4并以截面为半圆形的滑动轨道3为支点绕截面为半圆形的滑动轨道3所在的轴向进行周期性的转动。当竖向伸缩装置8是两个时，两个竖向伸缩装置8分别设置在截面为半圆形的滑动轨道3的两侧，两个竖向伸缩装置8驱动右侧夹具4绕截面为半圆形的滑动轨道3所在的轴向进行周期性的转动；两个竖向伸缩装置8的伸缩方向是相反的。

右侧夹具4两侧下方设置有两个竖向伸缩装置8，两个竖向伸缩装置的运动方向相反；两个竖向伸缩装置分别位于滑动轨道3的两侧，竖向伸缩装置固定在工作台1上，并且两根伸缩杆的顶端作用在右侧夹具4两侧的底部，两个竖向伸缩装置8的伸缩方向是相反的，带动右侧夹具4中的待测试件5围绕滑动轨道3上下运动而产生相对位移，用来模拟路面裂缝两侧发生的不均匀竖向位移。滑动轨道3两侧的竖向伸缩装置8是固定在工作台1上，伸缩杆的高度为10cm，最大作用高度为25cm，右侧夹具4的边缘的最大竖向位移为1cm。滑动轨道3两侧的竖向伸缩装置8的伸缩方向是相反的，从而驱动右侧夹具4围绕滑动轨道3上下移动。右侧夹具4带动待测试件可以水平向移动，也可以将连杆2拆卸，利用竖向伸缩装置来驱动右侧夹具4进行上下移动。

夹具间隙调节装置包括连杆2以及与连杆2相连的驱动装置；驱动装置通过连杆2与右侧夹具4相连；驱动装置带动右侧夹具4调节右侧夹具4与左侧夹具12之间的相对位置。连杆2连接驱动装置，驱动装置外接电脑，可以显示驱动力的大小。

右侧夹具4以及左侧夹具12均包括自上而下依次设置的上夹具以及下夹具；上夹具与下夹具之间设置有待测试件限位槽；含有裂缝填缝材料的待测试件5设置在待测试件限位槽中；上夹具与下夹具相互扣合或通过螺栓相互连接。上夹具以及下夹具将待测试件放置在待测试件放置槽6中，将右侧夹具4上下两部分通过扣锁固定，从而使待测试件的位置不会发生移动。

含有裂缝填缝材料的待测试件5包括第一待测试块以及第二待测试块；第一待测试块与第二待测试块之间填充有裂缝填缝材料11。

待测试件是两块相同的长方体试件，其中一块置于左侧夹具12中，另一块置于右侧夹具4中，通过右侧夹具4的活动来调节两块试件之间的相对间隙，然后将裂缝填缝材料11灌入到两块待测试件5之间的间隙中。待测试件5是用沥青混凝土或者水泥混凝土成型的长方体试块，两块试块是用来模拟路面发生裂缝后路面的左右板块。裂缝填缝材料11一般是一种液体乳化沥青或者一些密封胶，是用来填补路面裂缝。

含有裂缝填缝材料的待测试件5还包括设置在第一待测试块以及第二待测试块之间的方形橡胶条10；裂缝填缝材料11填充在第一待测试块以及第二待测试块之间并处于方形橡胶条10上。

实施例1：

首先成型15cm*15cm*15cm的混凝土试块，将混凝土试块放置在待测试件放置槽6中，将夹具的上下两部分利用锁扣锁紧，调节右侧夹具与左侧夹具中待测两块水泥试块之间的距离(裂缝间距，调节左右槽的夹具位置也就是调节夹具试件之间的位移，用来模拟路面发生不同宽度的裂缝。)，参见图3，在混凝土试块放置待测试件放置槽6上方，两块混凝土试块之间的裂缝下方放置方形橡胶条10，然后向两块混凝土试块之间的裂缝中灌入裂缝填缝材料11裂缝填缝材料，等裂缝填缝材料11裂缝填缝材料强度满足一定要求时，调节设备内的测试温度，当试验温度达到稳定状态后，开动动力装置，驱动连杆发生一次性位移或者发生周期性位移，测定最大拉伸力或计数周期数，并用这两个指标来评价裂缝填缝材料的拉伸强度和抗疲劳性能。

实施例2：

利用整体抗车辙成型机成型15cm*13cm*13cm的车辙板，将其切割成15cm*15cm*15cm的试块，然后在每一块混凝土试块的上表面距离外边缘切割成长*宽*高为15cm*5cm*5cm的矩形槽，参见图4，将试块放置在待测试件放置槽6中，将夹具的上下两部分利用锁扣锁紧，调节右侧夹具与左侧夹具中待测两块水泥试块之间的距离(裂缝间距)，在试件放置槽上方，裂缝下方放置方形橡胶条，然后灌入裂缝填缝材料11裂缝填缝材料，等裂缝填缝材料11裂缝填缝材料强度满足一定要求时，调节设备内的测试温度，当试验温度达到稳定状态后，将连杆卸掉，开动夹具下方的伸缩装置，伸缩装置的相反运动带动夹具发生跷跷板运动，从而夹具中的试件也跟随着夹具做围绕半圆形滑动槽做上下运动，当试件裂缝中的裂缝填缝材料发生破坏时，用计算器记录伸缩杆的作用次数，定量的描述裂缝填缝材料在不均匀荷载作用下的抗疲劳性能。

Claims (10)

1.一种裂缝填缝材料性能测试装置，其特征在于：所述裂缝填缝材料性能测试装置包括工作台、右侧夹具、左侧夹具、待测试件放置槽、滑轨、夹具间隙调节装置以及转动驱动装置；所述滑轨铺设在工作台上；所述左侧夹具固定在工作台上；所述右侧夹具设置在滑轨上并在滑轨上自如滑动；所述右侧夹具以及左侧夹具上均设置有待测试件放置槽；含有裂缝填缝材料的待测试件镶嵌在左侧夹具以及右侧夹具中并置于待测试件放置槽上；所述夹具间隙调节装置与右侧夹具相连并调节右侧夹具与左侧夹具之间的相对位置；所述转动驱动装置设置在工作台上并处于右侧夹具底部；所述转动驱动装置驱动右侧夹具绕滑轨所在的轴向转动。

2.根据权利要求1所述的裂缝填缝材料性能测试装置，其特征在于：所述滑轨是截面为半圆形的滑动轨道；所述右侧夹具底部开设有与截面为半圆形的滑动轨道的形状相匹配的半圆形滑动槽；所述右侧夹具通过半圆形滑动槽在截面为半圆形的滑动轨道上自如滑动；所述转动驱动装置驱动右侧夹具绕截面为半圆形的滑动轨道所在的轴向转动。

3.根据权利要求2所述的裂缝填缝材料性能测试装置，其特征在于：所述转动驱动装置是竖向伸缩装置；所述竖向伸缩装置驱动右侧夹具绕截面为半圆形的滑动轨道所在的轴向进行周期性的转动。

4.根据权利要求3所述的裂缝填缝材料性能测试装置，其特征在于：所述竖向伸缩装置是一个或两个。

5.根据权利要求4所述的裂缝填缝材料性能测试装置，其特征在于：所述竖向伸缩装置是一个时，所述竖向伸缩装置置于截面为半圆形的滑动轨道的任一侧，所述竖向伸缩装置驱动右侧夹具并以截面为半圆形的滑动轨道为支点绕截面为半圆形的滑动轨道所在的轴向进行周期性的转动。

6.根据权利要求4所述的裂缝填缝材料性能测试装置，其特征在于：所述竖向伸缩装置是两个时，两个竖向伸缩装置分别设置在截面为半圆形的滑动轨道的两侧，两个竖向伸缩装置驱动右侧夹具绕截面为半圆形的滑动轨道所在的轴向进行周期性的转动；两个竖向伸缩装置的伸缩方向是相反的。

7.根据权利要求1-6任一所述的裂缝填缝材料性能测试装置，其特征在于：所述夹具间隙调节装置包括连杆以及与连杆相连的驱动装置；所述驱动装置通过连杆与右侧夹具相连；所述驱动装置带动右侧夹具调节右侧夹具与左侧夹具之间的相对位置。

8.根据权利要求7所述的裂缝填缝材料性能测试装置，其特征在于：所述右侧夹具以及左侧夹具均包括自上而下依次设置的上夹具以及下夹具；所述上夹具与下夹具之间设置有待测试件限位槽；含有裂缝填缝材料的待测试件设置在待测试件限位槽中；所述上夹具与下夹具相互扣合或通过螺栓相互连接。

9.根据权利要求8所述的裂缝填缝材料性能测试装置，其特征在于：所述含有裂缝填缝材料的待测试件包括第一待测试块以及第二待测试块；所述第一待测试块与第二待测试块之间填充有裂缝填缝材料。

10.根据权利要求9所述的裂缝填缝材料性能测试装置，其特征在于：所述含有裂缝填缝材料的待测试件还包括设置在第一待测试块以及第二待测试块之间的方形橡胶条；所述裂缝填缝材料填充在第一待测试块以及第二待测试块之间并处于方形橡胶条上。