CN107807048B - 一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法 - Google Patents

一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107807048B
CN107807048B CN201710876751.3A CN201710876751A CN107807048B CN 107807048 B CN107807048 B CN 107807048B CN 201710876751 A CN201710876751 A CN 201710876751A CN 107807048 B CN107807048 B CN 107807048B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
measured
environmental cabinet
test specimen
tensile strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710876751.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107807048A (zh
Inventor
张久鹏
屈甜
裴建中
谭好奇
郭栋
葛敬勇
刘卧龙
李蕊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changan University
Original Assignee
Changan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changan University filed Critical Changan University
Priority to CN201710876751.3A priority Critical patent/CN107807048B/zh
Publication of CN107807048A publication Critical patent/CN107807048A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107807048B publication Critical patent/CN107807048B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
    • G01N3/12—Pressure testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0016—Tensile or compressive
    • G01N2203/0019—Compressive
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/003—Generation of the force
    • G01N2203/0042—Pneumatic or hydraulic means
    • G01N2203/0044—Pneumatic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/067—Parameter measured for estimating the property
    • G01N2203/0676—Force, weight, load, energy, speed or acceleration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明公开了一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法，包括计算机、空气泵、环境箱、用于检测环境箱内温度的温度传感器、以及设置于环境箱内的底板及空气气囊；待测试件为圆筒形结构，待测试件位于底板上，空气气囊放置于待测试件内，待测试件内设置有用于检测空气气囊对待测试件内壁压力的压力传感器，压力传感器的输出端及温度传感器的输出端均与计算机的输入端相连接，计算机的输出端与空气泵的控制端及环境箱的控制端相连接，该装置及方法能够较为真实的模拟沥青混合料的受力状态，并且试验装置的结构简单，沥青混合料抗拉强度的测定较为准确，同时能够测定温度对沥青混合料抗拉强度的影响。

Description

一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法
技术领域
本发明属于沥青混合料性能检测领域，涉及一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法。
背景技术
沥青路面已成为国内外最广泛使用的路面结构，沥青路面由于使用了粘结力较强的沥青材料作为结合料，因而增加了混合料之间的粘结力，提高了混合料的强度及稳定性，使路面的使用质量和使用寿命都得到了提高。一般沥青混合料均具有较高的抗压强度，而抗拉强度则较低。因此，抗拉强度是衡量沥青混合料力学性质的重要指标，也是与沥青路面材料与结构设计的关键参数之一，准确测定沥青混合料的抗拉强度是沥青路面材料和结构设计的关键技术。目前，多采用劈裂(间接拉伸)试验、直接拉伸试验、弯曲试验等方法进行测试，但已有方法存在诸多不足。
目前沥青混合料抗拉强度试验存在不足，更缺乏用于测定沥青混合料抗拉强度的试验装置以及方法。现有技术的主要缺点如下：
(1)劈裂(间接拉伸)试验方法简单，应用较为广泛，但是其受力模式与实际路面中沥青混合料的受力状态相差较大，且压条和夹具处容易局部损害，导致测试结果不准确，甚至无法得到测试结果；
(2)直接拉伸试验通过夹具固定棱柱体试件，拉伸后直接测定沥青混合料抗拉强度，其结果虽然直观，但装置过于复杂、试件成型繁琐，试件受力模式与实际路面中沥青混合料的受力状态相差较大，受力复杂且夹具处容易局部损坏，导致测试结果离散性较大，甚至无法得到测试结果。
(3)弯曲试验的受力模式与实际路面中沥青混合料的受力状态较为一致，但柱体试件制作过分笨重，测试过于繁复，支座处容易局部损坏，导致测试结果离散性较大，甚至无法得到测试结果；
(4)劈裂(间接拉伸)试验、直接拉伸试验、弯曲试验等已有的试验装置未能考虑温度对沥青混合料抗拉强度的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法，该装置及方法能够较为真实的模拟沥青混合料的受力状态，并且试验装置的结构简单，沥青混合料抗拉强度的测定较为准确，同时能够测定温度对沥青混合料抗拉强度的影响。
为达到上述目的，本发明所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置包括计算机、空气泵、环境箱、用于检测环境箱内温度的温度传感器、以及设置于环境箱内的底板及空气气囊；
待测试件为圆筒形结构，待测试件位于底板上，空气气囊放置于待测试件内，待测试件内设置有用于检测空气气囊对待测试件内壁压力的压力传感器，压力传感器的输出端及温度传感器的输出端均与计算机的输入端相连接，计算机的输出端与空气泵的控制端及环境箱的控制端相连接。
空气泵通过软管与空气气囊相连通。
空气气囊上设置有用于连通软管的螺纹接口。
环境箱的顶部设置有软管箱，软管的中部位于所述软管箱内。
本发明所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验方法包括以下步骤：
1)温度传感器实时检测环境箱内的温度信息，并将环境箱内的温度信息发送至计算机中，计算机根据环境箱内的温度信息及预设温度T1控制环境箱，使环境箱内的温度等于预设温度T1；
2)开启空气泵，空气泵向空气气囊内连续充入空气，使空气气囊对待测试件内壁施加的压力逐渐升高，直至待测试件达到破坏状态为止，在此过程中，通过压力传感器实时检测空气气囊对待测试件内壁施加的压力信息，并将所述压力信息发送至计算机中，计算机根据所述压力信息绘制压力-时间曲线，其中，当待测试件达到破坏状态时，压力传感器测量得到的压力值P出现拐点Pmax；
则，在温度T1的条件下，沥青混合料的抗拉强度σ1为：
R-r为待测试件的壁厚，h为待测试件的高度，R为待测试件的外径，r为待测试件的内径；
3)更换新的待测试件，然后将环境箱内的预设温度调整为T2，计算机根据环境箱内的温度信息及预设温度T2控制环境箱，使环境箱内的温度等于预设温度T2；
4)重复步骤2)，得在温度T2的条件下，沥青混合料的抗拉强度σ2，则沥青混合料的温度影响系数α为：
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法在具体操作时，通过空气泵向空气气囊内充入空气，再通过空气气囊对待测试件的内壁施加压力，然后通过压力传感器检测空气气囊对待测试件内壁施加的压力，从而更为真实的模拟沥青混合料的受力状态，同时避免现有测试装置结构繁琐带来的测量误差。同时在试验时，通过压力传感器实时检测空气气囊对待测试件内壁施加的压力信息，并将所述压力信息发送至计算机中，计算机即可进行压力-时间曲线的绘制，同时空气泵对空气气囊进行充气为连续性的，从而能够计算得到沥青混合料的抗拉强度。需要说明的是，本发明在环境箱内完成试验，可以通过环境箱调整试验环境的温度，以测定温度对沥青混合料抗拉强度的影响。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中压力传感器10的位置图。
其中，1为计算机、2为待测试件、3为环境箱、4为软管、5为空气泵、6为温度传感器、7为软管箱、8为螺纹接口、9为空气气囊、10为压力传感器、11为底板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置包括计算机1、空气泵5、环境箱3、用于检测环境箱3内温度的温度传感器6、以及设置于环境箱3内的底板11及空气气囊9；待测试件2为圆筒形结构，待测试件2位于底板11上，空气气囊9放置于待测试件2内，待测试件2内设置有用于检测空气气囊9对待测试件2内壁压力的压力传感器10，压力传感器10的输出端及温度传感器6的输出端均与计算机1的输入端相连接，计算机1的输出端与空气泵5的控制端及环境箱3的控制端相连接。
空气泵5通过软管4与空气气囊9相连通；空气气囊9上设置有用于连通软管4的螺纹接口8；环境箱3的顶部设置有软管箱7，软管4的中部位于所述软管箱7内。
本发明所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验方法包括以下步骤：
1)温度传感器6实时检测环境箱3内的温度信息，并将环境箱3内的温度信息发送至计算机1中，计算机1根据环境箱3内的温度信息及预设温度T1控制环境箱3，使环境箱3内的温度等于预设温度T1；
2)开启空气泵5，空气泵5向空气气囊9内连续充入空气，使空气气囊9对待测试件2内壁施加的压力逐渐升高，直至待测试件2达到破坏状态为止，在此过程中，通过压力传感器10实时检测空气气囊9对待测试件2内壁施加的压力信息，并将所述压力信息发送至计算机1中，计算机1根据所述压力信息绘制压力-时间曲线，其中，当待测试件2达到破坏状态时，压力传感器10测量得到的压力值P出现拐点Pmax；
则，在温度T1的条件下，沥青混合料的抗拉强度σ1为：
R-r为待测试件2的壁厚，h为待测试件2的高度，R为待测试件2的外径，r为待测试件2的内径；
3)更换新的待测试件2，然后将环境箱3内的预设温度调整为T2，计算机1根据环境箱3内的温度信息及预设温度T2控制环境箱3，使环境箱3内的温度等于预设温度T2；
4)重复步骤2)，得在温度T2的条件下，沥青混合料的抗拉强度σ2，则沥青混合料的温度影响系数α为：
空气泵5通过软管4与空气气囊9相连通，其中，软管4与空气气囊9上的螺纹接口8相连通，因此可以根据需要更换适应不同厚度及不同高度待测试件2的空气气囊9。压力传感器10实时检测空气气囊9对待测试件2内壁的压力信息，并将检测到的压力信息发送至计算机1中。

Claims (4)

1.一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验方法，其特征在于，基于径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置，所述径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置包括计算机(1)、空气泵(5)、环境箱(3)、用于检测环境箱(3)内温度的温度传感器(6)、以及设置于环境箱(3)内的底板(11)及空气气囊(9)；
待测试件(2)为圆筒形结构，待测试件(2)位于底板(11)上，空气气囊(9)放置于待测试件(2)内，待测试件(2)内设置有用于检测空气气囊(9)对待测试件(2)内壁压力的压力传感器(10)，压力传感器(10)的输出端及温度传感器(6)的输出端均与计算机(1)的输入端相连接，计算机(1)的输出端与空气泵(5)的控制端及环境箱(3)的控制端相连接；
包括以下步骤：
1)温度传感器(6)实时检测环境箱(3)内的温度信息，并将环境箱(3)内的温度信息发送至计算机(1)中，计算机(1)根据环境箱(3)内的温度信息及预设温度T1控制环境箱(3)，使环境箱(3)内的温度等于预设温度T1；
2)开启空气泵(5)，空气泵(5)向空气气囊(9)内连续充入空气，使空气气囊(9)对待测试件(2)内壁施加的压力逐渐升高，直至待测试件(2)达到破坏状态为止，在此过程中，通过压力传感器(10)实时检测空气气囊(9)对待测试件(2)内壁施加的压力信息，并将所述压力信息发送至计算机(1)中，计算机(1)根据所述压力信息绘制压力-时间曲线，其中，当待测试件(2)达到破坏状态时，压力传感器(10)测量得到的压力值P出现拐点Pmax；
则，在温度T1的条件下，沥青混合料的抗拉强度σ1为：
R-r为待测试件(2)的壁厚，h为待测试件(2)的高度，R为待测试件(2)的外径，r为待测试件(2)的内径；
3)更换新的待测试件(2)，然后将环境箱(3)内的预设温度调整为T2，计算机(1)根据环境箱(3)内的温度信息及预设温度T2控制环境箱(3)，使环境箱(3)内的温度等于预设温度T2；
4)重复步骤2)，得在温度T2的条件下，沥青混合料的抗拉强度σ2，则沥青混合料的温度影响系数α为：
2.根据权利要求1所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验方法，其特征在于，空气泵(5)通过软管(4)与空气气囊(9)相连通。
3.根据权利要求1所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验方法，其特征在于，空气气囊(9)上设置有用于连通软管(4)的螺纹接口(8)。
4.根据权利要求1所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验方法，其特征在于，环境箱(3)的顶部设置有软管箱(7)，软管(4)的中部位于所述软管箱(7)内。
CN201710876751.3A 2017-09-25 2017-09-25 一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法 Active CN107807048B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710876751.3A CN107807048B (zh) 2017-09-25 2017-09-25 一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710876751.3A CN107807048B (zh) 2017-09-25 2017-09-25 一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107807048A CN107807048A (zh) 2018-03-16
CN107807048B true CN107807048B (zh) 2019-11-05

Family

ID=61584529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710876751.3A Active CN107807048B (zh) 2017-09-25 2017-09-25 一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107807048B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108195689A (zh) * 2018-04-04 2018-06-22 山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿 一种厚壁圆筒巷道围岩破坏与支护模拟实验方法及装置
CN113218795B (zh) * 2021-05-06 2022-07-12 湘潭大学 一种铅酸电池板栅疲劳寿命模拟检测装置及检测方法
CN116494433B (zh) * 2023-06-30 2023-09-12 宁波市凯博数控机械有限公司 一种用于鞋模制作的上下料机械臂及其使用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101629886A (zh) * 2009-01-13 2010-01-20 西安科技大学 一种沥青混合料高温间接拉伸强度测定方法
CN201548457U (zh) * 2009-11-18 2010-08-11 西安科技大学 一种间接拉伸强度测试仪
CN202770718U (zh) * 2012-09-07 2013-03-06 郑州大学 纤维沥青混合料低温劈裂试验装置
CN103076238B (zh) * 2012-12-28 2015-02-11 长沙理工大学 一种沥青混合料弯剪性能试验装置及方法
CN104749041A (zh) * 2015-03-30 2015-07-01 长沙理工大学 一种沥青路面强度校核方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101629886A (zh) * 2009-01-13 2010-01-20 西安科技大学 一种沥青混合料高温间接拉伸强度测定方法
CN201548457U (zh) * 2009-11-18 2010-08-11 西安科技大学 一种间接拉伸强度测试仪
CN202770718U (zh) * 2012-09-07 2013-03-06 郑州大学 纤维沥青混合料低温劈裂试验装置
CN103076238B (zh) * 2012-12-28 2015-02-11 长沙理工大学 一种沥青混合料弯剪性能试验装置及方法
CN104749041A (zh) * 2015-03-30 2015-07-01 长沙理工大学 一种沥青路面强度校核方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107807048A (zh) 2018-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107807048B (zh) 一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法
CN108152297A (zh) 内窥注水法检测钢筋半灌浆套筒灌浆饱满度的装置及方法
CN106644727B (zh) 一种刚柔复合试件沥青层回弹模量的测试装置及方法
CN104535421B (zh) 一种交联聚合物凝胶性能检测仪及检测方法
CN205538051U (zh) 一种膨胀土膨胀力的实时测试装置
CN203551224U (zh) 一种垫片密封性能测试装置
CN109085326B (zh) 一种检测混凝土可泵性的压力滑管仪装置及评价方法
CN110261571A (zh) 致密多孔介质中凝析气定容衰竭的模拟装置及实验方法
CN105136645A (zh) 一种排水沥青混合料透水性能测试装置及其测试方法
CN201885962U (zh) 一种适用于质构仪测定烟叶粘黏强度的辅助装置
CN207198157U (zh) 一种测量水泥基材料自收缩的装置
CN105424331A (zh) 用于大型压裂时水泥环的机械密封性评价的装置和方法
CN103604701A (zh) 一种检测在役电杆混凝土抗压强度的仪器及其方法
CN203361120U (zh) 孔压静力触探测试装置
CN203164052U (zh) 新型抗压回弹模量试验夹具
CN208537369U (zh) 海绵城市道路材料干湿循环试验装置
CN114923833B (zh) 一种高渗透混凝土渗透系数的测定装置
CN207163885U (zh) 一种井壁加固剂胶结力测试评价仪
CN207540900U (zh) 一种带测力装置电液式压力试验机
CN203465146U (zh) 两用马歇尔稳定度测定仪夹具
CN204988970U (zh) 一种排水沥青混合料透水性能测试装置
CN103323569A (zh) 一种变速率孔压静力触探测试装置
CN203551401U (zh) 一种检测在役电杆混凝土抗压强度的仪器
CN105067458B (zh) 一种用于测试沥青混凝土路面材料剪切性能的装置
CN107806970A (zh) 一种电池密闭性检测设备及检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant