CN112444484A - 多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置及方法 - Google Patents

多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，包括支架和布置在支架上的密封容器，密封容器中还布置有测厚装置、万能试验机、温度控制装置、动水压力发生装置和卸压装置；测厚装置包括垂直连接在密封容器底板上立柱和套接在立柱上的测量组件，测量组件上还连接有测面，测面上朝向密封容器底板方向上连接有下拉拔头，万能试验机包括与支架连接的拉力杆和连接在拉力杆上的上拉拔头。本发明的装置不仅可以精确控制沥青混合料中胶浆和砂浆的厚度，还可精确控制不同的压力、温度，从而模拟降雨下的沥青道路所受到的水力场、温度场以及应力场作用，最终实现多场耦合作用下对粘附/粘聚性能的精准评价。

Description

多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置及方法
技术领域
本发明属于道路工程技术领域，涉及一种多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置及方法。
背景技术
随着我国公路建设经验的不断积累，人们对路面的使用品质提出了更高的要求，包括提升路面的安全性、舒适性、环境协调性等。道路在使用中伴随着交通量的增加以及复杂的气候条件，使得沥青路面早期破坏现象频出，其中水损害是沥青路面损坏的主要原因，包括松散、剥落和坑槽等。国外学者通过一系列微观实验研究了沥青混合料内的多尺度组成，认为沥青混合料内不存在纯沥青，沥青以胶浆和砂浆的形式存在。而越来越多的研究人员也认为胶浆和砂浆的性能与混合料的性能具有更好的相关性。在夏季多雨地区，长期高温和车辆荷载反复作用下加速了雨水浸入胶浆和砂浆缝隙，使路面结构内产生动水压力。路面结构内产生动水压力与车辆荷载的泵吸作用导致混合料中胶浆和砂浆发生粘附/粘聚破坏，从而造成集料间粘结力丧失，最终导致路面结构破坏。早期水损害使沥青路面性能迅速降低，加剧了沥青混合料中胶浆自身以及胶浆-集料之间的粘附/粘聚破坏。因此，研究多场耦合作用下混合料中胶浆和砂浆粘附/粘聚性能，可以预防裂缝和水分侵入，从而减少动水压力和泵吸作用的损害，进而提高路面耐久性。
由此可见，沥青路面在一个复杂的环境条件下使用，车辆荷载使沥青路面产生永久变形，温度变化使胶浆和砂浆在粘性-弹性-塑性间来回变化，在雨水侵蚀和车辆反复荷载作用下沥青路面发生开裂，使得开裂位置在车辆荷载作用下产生泵吸，导致混合料中胶浆逐渐失效，最终导致路面在上述几种影响因素的耦合作用下出现不同程度的病害，即多场耦合作用下沥青混合料中胶浆和砂浆的粘附/粘聚性能失效。多场耦合包括多个应力场，因素间作用非常复杂，采用数值模拟或有限元软件模拟无法准确的研究路面在实际多场耦合作用下的破坏机理。目前已有的试验方法采用的是按照一定顺序逐一考虑各个应力场，显然与路面同时受到耦合作用的实际状态不符。
发明内容
针对上述现有技术的不足与缺陷，本发明的目的在于公开一种多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置及方法，解决现有技术中的装置无法评价多种因素的耦合作用下的砂浆粘附粘聚性能的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：一种多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，包括支架和布置在支架上的密封容器，所述的密封容器中还布置有测厚装置、万能试验机、温度控制装置、动水压力发生装置和卸压装置；
所述的测厚装置包括垂直连接在密封容器底板上立柱和套接在立柱上的测量组件，所述的测量组件上还连接有测面，测面上朝向密封容器底板方向上连接有下拉拔头，测面与立柱垂直布置且可以随着测量组件在立柱上上下移动，下拉拔头也随着测面的上下移动而移动；
所述的万能试验机，所述的万能试验机包括与支架连接的拉力杆和连接在拉力杆上的上拉拔头，所述的拉力杆、上拉拔头和下拉拔头同轴布置。
本发明还具有如下技术特征：
所述的立柱有两个，底端与布置在密封容器底板上的底座连接，立柱顶端通过固定杆相互连接；
所述的测量组件上还安装有调节旋钮、锁紧装置和电子数显屏。
所述的测厚装置还包括布置在密封容器底板上的承台，所述的承台与下拉拔头同轴布置，承台用于放置待评价试件。
所述的温度控制装置包括连接在密封容器外的温度控制器和与温度控制器连接的温度传感器和加热管；
所述的温度传感器和加热管布置在密封容器内部。
所述的动水压力发生装置包括通过管道与密封容器连通的空压机和布置在管道上的压力控制阀；
所述的动水压力发生装置还包括安装在密封容器上的压力表。
所述的卸压装置包括安装在密封容器顶板上的容器密封盖和手动阀门，还包括安装在密封容器侧面底部的排水口阀门。
作为优选，所述密封容器为上开口的半封闭容器，通过设置的容器密封盖进行全封闭，密封容器由钢板焊接而成，高度为30cm，长度为60cm，宽度为60cm。
作为优选，所述拉拔头为铝合金制备而成的正方体，边长为30mm；拉拔头的底面有高精度拉毛，立面有10mm通孔，距顶面底面10mm，拉毛精度1μm。
作为优选，所述集料采用切割机进行处理，得到长宽为40±0.5mm，高为30±0.5mm的长方体集料。
作为优选，所述压力表量程为0-1MPa，精度为全刻度±2％；作为优选，所述空压机表工作排量为14L/min，压力为0.8MPa。
一种多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的方法，该方法采用所述的多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，包括以下步骤：
步骤一：制备集料
对原石进行切割得到体集料，长宽为40±0.5mm，高为30±0.5mm，采用砂纸打磨集料表面，消除集料表面的锯痕。最后用超声波清洗仪对集料表面进行超声清洗，消除集料表面的石粉；超声清洗时水温为50-60℃，清洗时长为25-30min；将集料与上下拉拔头放置烘箱加热至150℃，不少于30min。
步骤2：制备胶浆或砂浆
选定的沥青混合料级配为：集料粒径为13.2～16mm、9.5～13.2mm、4.75～9.5mm、2.36～4.75mm、1.18～2.36mm、0.6～1.18mm、0.3～0.6mm、0.15～0.3mm、0.075～0.15mm、0～0.075mm的质量比为4.7％：33.7％：38.3％：7％：3.1％：2.5％：1.9％：1.4％：2％：5.4％，最佳油石比为4.8％。
胶浆由基质沥青和粒径小于0.075mm的矿粉混合而成，为了使胶浆的组成与沥青混合料内胶浆的组成相一致，胶浆内矿粉和基质沥青的比例根据混合料的粉胶比确定，通过计算得到粉胶比为1.336，则胶浆中矿粉和基质沥青的比例为57.2％：42.8％。
称取57.2g矿粉放入180℃烘箱中保温0.5h，称取42.8g基质沥青放入搪瓷杯中。将搪瓷杯放在电炉上，保持沥青在150℃，逐渐加入矿粉，边加边搅拌，不得一次性加入矿粉。将电炉和基质沥青置于高速剪切仪下，将转子浸入基质沥青中，打开开关开始搅拌，搅拌时间为30min，搅拌时温度保持不变，完成后即得到与混合料组成相一致的胶浆。
步骤3：确定胶浆或砂浆厚度
将集料固定在承台上，将一定质量的胶浆或砂浆置于圆柱体集料的上表面，然后将拉拔头置于胶浆或砂浆上面，使得拉拔头、集料保持重合。
根据所需要的胶浆或砂浆厚度，通过转动调节旋钮控制测量组件，测量组件控制测面对拉拔头施加荷载，观察数显装置并再次转动调节旋钮，得到所需厚度的胶浆或砂浆，达到制定厚度后，静置20～30分钟，确保胶浆或砂浆与集料完全粘结。
步骤4：模拟多场耦合作用
打开温度控制装置，设定温度为一定温度，通过加热管加热水温至要求温度，误差不超过0.5℃。加热过程中可进行搅拌，加速水的升温速度；将成型好的试件置于密封容器内的承台上，通过排水口阀门控制水面高度，使得水面与胶浆或砂浆上表面相平。
盖上容器密封盖，关闭压力控制阀并打开空压机，通过空压机施加压力，并根据压力表调节空压机，达到指定压力后并保持一定时间，此时可模拟实际路面上的车辆荷载。在多场耦合模拟过程中，密封容器内水面高度始终与胶浆或砂浆上表面持平，使密封容器内的水温和压力恒定在某一数值，水在压力和温度的作用下进入胶浆或砂浆的粘附界面和粘聚区域，模拟降雨下的水力场与温度场。
步骤5：拉拔测试
打开容器密封盖，调节万能试验机拉力杆，通过锚杆固定拉拔头与万能试验机拉力杆相连接，调整夹具提升到适当位置，试件夹持时不能受张力或压迫；设定加载参数，加载速度为50mm/min；万能试验机在加载过程中可记录力-位移曲线，最大力为粘接力或粘聚力，并根据破坏界面情况判定破坏模式，用于评价多场耦合作用下胶浆或砂浆的粘附/粘聚性能。
本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：
(Ⅰ)本发明的装置与现有多场耦合作用的实验装置相比，该实验装置不仅可以精确控制沥青混合料中胶浆和砂浆的厚度，还可精确控制不同的压力、温度，从而模拟降雨下的沥青道路所受到的水力场、温度场以及应力场作用，最终实现多场耦合作用下对粘附/粘聚性能的精准评价。上述的多场耦合作用也是有限元软件无法模拟的。
(Ⅱ)已有试验装置仅研究了单一厚度的沥青的粘附/粘聚性能，忽略了沥青混合料中胶浆和砂浆的粘附/粘聚性能，且未考虑厚度对粘附/粘聚性能的影响。
(Ⅲ)已有试验装置仅能获得常温常压下试件破坏时的最大力，无法获取力-位移曲线，也无法获取胶浆的内聚能、内聚强度等参数。采用本发明装置，可记录多场耦合作用下加载过程中的力-位移曲线，得到的最大力为粘接力或粘聚力，并根据破坏界面情况判定破坏模式。
(四)本发明使用步骤简单，试验结果重复性好。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明细节结构示意图一；
图3是本发明细节结构示意图二；
图4是本发明细节结构示意图三；
图中各个标号的含义为：1-支架，2-密封容器，3-测厚装置，4-万能试验机，5-温度控制装置，6-动水压力发生装置，7-卸压装置，8-立柱，9-测量组件，10-测面，11-下拉拔头，12-拉力杆，13-上拉拔头，14-底座，15-固定杆，16-调节旋钮，17-锁紧装置，18-电子数显屏，19-承台，20-温度控制器，21-温度传感器，22-加热管，23-管道，24-空压机，25-压力控制阀，26-压力表，27-容器密封盖，28-手动阀门，29-排水口阀门，30-胶浆或砂浆，31-集料。
以下结合附图和实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1：
遵从上述技术方案，如图1至图4所示，本发明提供了一种多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，包括支架1和布置在支架1上的密封容器2，所述的密封容器2中还布置有测厚装置3、万能试验机4、温度控制装置5、动水压力发生装置6和卸压装置7；
所述的测厚装置3包括垂直连接在密封容器2底板上立柱8和套接在立柱8上的测量组件9，所述的测量组件9上还连接有测面10，测面10上朝向密封容器2底板方向上连接有下拉拔头11，测面10与立柱8垂直布置且可以随着测量组件9在立柱8上上下移动，下拉拔头11也随着测面10的上下移动而移动；
所述的万能试验机4，所述的万能试验机4包括与支架1连接的拉力杆12和连接在拉力杆12上的上拉拔头13，所述的拉力杆12、上拉拔头13和下拉拔头11同轴布置。
将一定质量的胶浆置于圆柱体集料的上表面，然后将下拉拔头11置于胶浆上面，使得下拉拔头11、集料31中心线保持重合，通过调节测量组件9的位置，使得测量组件9控制测面10对下拉拔头11施加荷载，观察电子数显屏18并再次调节测量组件9的位置，得到所需厚度的胶浆或砂浆。
温度控制装置5可控制密封容器内水温在20℃～60℃间变化，并保持恒定不变。当温度低于设定温度0.5摄氏度时，温度控制装置自动启动加热器，达到设定温度并保持不变。模拟动态温度场。
动水压力发生装置6通过空压机所施加的压力可很好模拟实际路面上的车辆动载。
卸压装置7可缓冲试件在加载过程中产生的动水压力。
万能试验机4在加载过程中可记录力-位移曲线，最大力为粘接力或粘聚力，并根据破坏界面情况判定破坏模式，用于评价多长耦合作用下胶浆和砂浆的粘附/粘聚性能。
作为本实施例的一种优选，所述的立柱8有两个，底端与布置在密封容器2底板上的底座14连接，立柱8顶端通过固定杆15相互连接；双立柱确保成型装置6的稳定，固定杆15确保双立柱8之间不会产生大的相对移动。
所述的测量组件9上还安装有调节旋钮16、锁紧装置17和电子数显屏18。调节旋钮16用于调节测量组件9相对立柱的位置，锁紧装置17可以使测量组件9在立柱8上固定，电子数显屏18可以方便显示测量组件9的位移。
作为本实施例的一种优选，所述的温度控制装置5包括连接在密封容器2外的温度控制器20和与温度控制器20连接的温度传感器21和加热管22；
所述的温度传感器21和加热管22布置在密封容器2内部。加热管22用于给密封容器2中的水加热，当温度低于设定温度0.5摄氏度时，温度控制器20自动启动加热管22，达到设定温度并保持不变。
作为本实施例的一种优选，所述的动水压力发生装置6包括通过管道23与密封容器2连通的空压机24和布置在管道23上的压力控制阀25；
所述的动水压力发生装置6还包括安装在密封容器2上的压力表26。
通过空压机24施加压力，并根据压力表26调节空压机，达到指定压力后并保持一定时间。
作为本实施例的一种优选，所述的卸压装置7包括安装在密封容器2顶板上的容器密封盖27和手动阀门28，还包括安装在密封容器2侧面底部的排水口阀门29。所述卸压装置通过手动阀门28、排水口阀门29实现功能。
实施例2：
本发明还提供了一种多场耦合作用下评价胶浆粘附粘聚性能的方法，该方法采用实施例一中所述的多场耦合作用下评价胶浆粘附粘聚性能的装置。
包括以下步骤：
步骤一：制备集料
对原石进行切割得到长方体集料31，长宽为40±0.5mm，高为30±0.5mm，采用砂纸打磨集料表面，消除集料表面的锯痕。最后用超声波清洗仪对集料表面进行超声清洗，消除集料表面的石粉；超声清洗时水温为50-60℃，清洗时长为25-30min；将集料与上下拉拔头放置烘箱加热至150℃，不少于30min。
步骤二：制备胶浆
本实施例中，选定的沥青混合料级配为：集料粒径为13.2～16mm、9.5～13.2mm、4.75～9.5mm、2.36～4.75mm、1.18～2.36mm、0.6～1.18mm、0.3～0.6mm、0.15～0.3mm、0.075～0.15mm、0～0.075mm的质量比为4.7％：33.7％：38.3％：7％：3.1％：2.5％：1.9％：1.4％：2％：5.4％，最佳油石比为4.8％。
胶浆由基质沥青和粒径小于0.075mm的矿粉混合而成，为了使胶浆的组成与沥青混合料内胶浆的组成相一致，胶浆内矿粉和基质沥青的比例根据混合料的粉胶比确定，通过计算得到粉胶比为1.336，则胶浆中矿粉和基质沥青的比例为57.2％:42.8％。
称取57.2g矿粉放入180℃烘箱中保温0.5h，称取42.8g基质沥青放入搪瓷杯中。将搪瓷杯放在电炉上，保持沥青在150℃，逐渐加入矿粉，边加边搅拌，不得一次性加入矿粉。将电炉和基质沥青置于高速剪切仪下，将转子浸入基质沥青中，打开开关开始搅拌，搅拌时间为30min，搅拌时温度保持不变，完成后即得到与混合料组成相一致的胶浆。
步骤三：确定胶浆厚度
将集料固定在承台上，将一定质量的胶浆置于圆柱体集料的上表面，然后将拉拔头置于胶浆上面，使得上拉拔头、集料保持重合。
根据所需要的胶浆厚度，通过转动调节旋钮16控制测量组件9，测量组件9控制测面10对拉拔头施加荷载，观察数显装置4并再次转动调节旋钮16，得到所需厚度的胶浆，达到制定厚度后，静置20～30分钟，确保胶浆与集料完全粘结。
步骤四：模拟多场耦合作用
打开温度控制装置，设定温度为一定温度，通过加热管加热水温至要求温度，；将成型好的试件置于密封容器内的承台上，通过排水口阀门控制水面高度，使得水面与胶浆上表面相平；
盖上容器密封盖，关闭压力控制阀并打开空压机，通过空压机施加压力，并根据压力表调节空压机，达到指定压力后并保持一定时间，在多场耦合模拟过程中，密封容器内水面高度始终与胶浆上表面持平，使密封容器内的水温和压力恒定在某一数值，水在压力和温度的作用下进入胶浆的粘附界面和粘聚区域，模拟降雨下的水力场与温度场；
重复上述实验步骤，将温度控制装置5分别设置为20℃、30℃、40℃。
步骤五：拉拔测试
打开容器密封盖，调节万能试验机拉力杆，通过锚杆固定拉拔头与万能试验机拉力杆相连接，调整夹具提升到适当位置，试件夹持时不能受张力或压迫；设定加载参数，加载速度为50mm/min；万能试验机在加载过程中可记录力-位移曲线，最大力为粘接力或粘聚力，并根据破坏界面情况判定破坏模式，用于评价多场耦合作用下胶浆的粘附/粘聚性能。
若胶浆试件破坏面出现在胶浆31与集料31之间，且集料31上粘附的胶浆的面积在原始胶浆的50％以下，则测得的最大力为粘接力，否则为粘聚力；若破坏面出现在下拉拔头11和胶浆31之间，则为无效数据，重新补做试验。取3个有效数据的平均值作为最终试验结果。
综上，测得多场耦合下不同温度的基质沥青混合料中胶浆粘附/粘聚强度，如表1所示；测得的沥青的粘附强度与已有研究相近，且变异系数小，说明本发明所述的试验方法是可行的，且可重复的。
表1 4h时间场下不同温度场的胶浆粘附/粘聚强度
Figure BDA0002743203810000111
实施例3：
多场耦合作用下不同时间场的胶浆粘附粘聚性能评价
步骤1-3：同实施例2中的步骤1-3。
步骤4：打开温度控制装置，设定温度为20℃，通过加热管加热水温至要求温度，误差不超过0.5℃。加热过程中可进行搅拌，加速水的升温速度；将成型好的试件置于密封容器内的承台上，通过排水口阀门控制水面高度，使得水面与胶浆上表面相平。
盖上密封盖，关闭压力控制阀并打开空压机，通过空压机施加压力，并根据压力表调节空压机，达到指定压力后并保持一定时间，此时可模拟实际路面上的车辆荷载。在多场耦合模拟过程中，密封容器内水面高度始终与胶浆上表面持平，使密封容器内的水温和压力恒定在某一数值，水在压力和温度的作用下进入胶浆的粘附界面和粘聚区域，模拟降雨下的水力场与温度场。
重复上述实验步骤，将多场耦合下的作用时间分别设置为4d、6d、8d。
步骤5：与实施例2相同，万能试验机以50mm/min的加载速率施加垂直向上的荷载，测得混合料中胶浆的粘附/粘聚强度如表2所示。试验结果变异系数小，重复性好。
表2 20℃温度场下不同时间场的胶浆粘附/粘聚强度
Figure BDA0002743203810000121
实施例4：
多场耦合作用下不同温度场的砂浆粘附粘聚性能评价
步骤1：同实施例2中的步骤1。
步骤2：制备砂浆。
选定的沥青混合料级配与实例2中步骤2选定的沥青混合料的级配相同，制备出与沥青混合料内砂浆相一致的砂浆。
砂浆由细集料、矿粉和沥青组成，本实施例中的砂浆中的细集料的最大粒径为1.18mm。根据沥青混合料级配，计算得到砂浆中集料粒径的级配为：0.6～1.18mm、0.3～0.6mm、0.15～0.3mm、0.075～0.15mm、0～0.075mm的质量比为18.9％：14.4％：10.6％：15.2％：40.9％。根据比表面积法，使砂浆中集料所裹覆的沥青膜厚度与混合料料的沥青膜厚度相同，得到砂浆的油石比为29.2％。
砂浆的制备包括如下3个步骤：
①将基质沥青加热到150℃，待基质沥青融化后分装在搪瓷杯中，并保持在150℃。
②将根据砂浆级配准备的200g砂浆集料提前放入180℃的烘箱中，保温2h。
③将加热好的砂浆集料加入拌锅中，拌锅温度为170℃，然后加入58.4g基质沥青，手动拌和均匀，即得到砂浆。
步骤3：确定砂浆厚度
将集料固定承台上，将一定质量的砂浆置于圆柱体集料的上表面，然后将拉拔头置于砂浆上面，使得拉拔头、集料保持重合。
根据所需要的砂浆厚度，通过转动调节旋钮控制测量组件，测量组件控制测面对拉拔头施加荷载，观察数显装置并再次转动调节旋钮，得到所需厚度的砂浆，达到制定厚度后，静置20～30分钟，确保砂浆与集料完全粘结。
步骤4：同实施例二中的步骤4。
重复上述实验步骤，将温度控制装置5分别设置为20℃、30℃、40℃。
步骤5：与实施例1相同，万能试验机以50mm/min的加载速率施加垂直向上的荷载，测得混合料中砂浆的粘附/粘聚强度如表3所示。试验结果变异系数小，重复性好。
表3 4h时间场下不同温度场的砂浆粘附/粘聚强度
Figure BDA0002743203810000141
实施例5：
多场耦合作用下不同时间场的砂浆粘附粘聚性能评价
步骤1-3：同实施例4中的步骤1-3。
步骤4：打开温度控制装置，设定温度为20℃，通过加热管加热水温至要求温度，误差不超过0.5℃。加热过程中可进行搅拌，加速水的升温速度；将成型好的试件置于密封容器内的承台上，通过排水口阀门控制水面高度，使得水面与砂浆上表面相平。
盖上密封盖，关闭压力控制阀并打开空压机，通过空压机施加压力，并根据压力表调节空压机，达到指定压力后并保持一定时间，此时可模拟实际路面上的车辆荷载。在多场耦合模拟过程中，密封容器内水面高度始终与砂浆上表面持平，使密封容器内的水温和压力恒定在某一数值，水在压力和温度的作用下进入胶浆的粘附界面和粘聚区域，模拟降雨下的水力场与温度场。
重复上述实验步骤，将多场耦合下的作用时间分别设置为4d、6d、8d。
步骤5：与实施例2相同，万能试验机以50mm/min的加载速率施加垂直向上的荷载，测得混合料中砂浆的粘附/粘聚强度如表4所示。试验结果变异系数小，重复性好。
表4 20℃温度场下不同时间场的砂浆粘附/粘聚强度
Figure BDA0002743203810000151
上述实施例仅是本发明根据实际情况的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，包括支架(1)和布置在支架(1)上的密封容器(2)，其特征在于，所述的密封容器(2)中还布置有测厚装置(3)、万能试验机(4)、温度控制装置(5)、动水压力发生装置(6)和卸压装置(7)；
所述的测厚装置(3)包括垂直连接在密封容器(2)底板上立柱(8)和套接在立柱(8)上的测量组件(9)，所述的测量组件(9)上还连接有测面(10)，测面(10)上朝向密封容器(2)底板方向上连接有下拉拔头(11)，测面(10)与立柱(8)垂直布置且可以随着测量组件(9)在立柱(8)上上下移动，下拉拔头(11)也随着测面(10)的上下移动而移动；
所述的万能试验机(4)包括与支架(1)连接的拉力杆(12)和连接在拉力杆(12)上的上拉拔头(13)，所述的拉力杆(12)、上拉拔头(13)和下拉拔头(11)同轴布置。
2.如权利要求1所述的多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，其特征在于，所述的立柱(8)有两个，底端与布置在密封容器(2)底板上的底座(14)连接，立柱(8)顶端通过固定杆(15)相互连接；
所述的测量组件(9)上还安装有调节旋钮(16)、锁紧装置(17)和电子数显屏(18)。
3.如权利要求1所述的多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，其特征在于，所述的测厚装置(3)还包括布置在密封容器(2)底板上的承台(19)，所述的承台(19)与下拉拔头(11)同轴布置，承台(19)用于放置待评价试件。
4.如权利要求1所述的多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，其特征在于，所述的温度控制装置(5)包括连接在密封容器(2)外的温度控制器(20)和与温度控制器(20)连接的温度传感器(21)和加热管(22)；
所述的温度传感器(21)和加热管(22)布置在密封容器(2)内部。
5.如权利要求1所述的多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，其特征在于，所述的动水压力发生装置(6)包括通过管道(23)与密封容器(2)连通的空压机(24)和布置在管道(23)上的压力控制阀(25)；
所述的动水压力发生装置(6)还包括安装在密封容器(2)上的压力表(26)。
6.如权利要求1所述的多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，其特征在于，所述的卸压装置(7)包括安装在密封容器(2)顶板上的容器密封盖(27)和手动阀门(28)，还包括安装在密封容器(2)侧面底部的排水口阀门(29)。
7.一种多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1～6任一权利要求所述的多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：制备集料
步骤二：制备胶浆或砂浆
步骤三：确定胶浆或砂浆厚度
将集料31固定在承台19上，将一定质量的胶浆或砂浆置于圆柱体集料31的上表面，然后将下拉拔头11置于胶浆或砂浆上面，使得下拉拔头11、集料31保持重合；
根据所需要的胶浆或砂浆厚度，通过转动调节旋钮16控制测量组件9，测量组件9带动测面10对拉拔头施加荷载，观察电子数显屏18并再次转动调节旋钮16，得到所需厚度的胶浆或砂浆，达到制定厚度后，静置20～30分钟，确保胶浆或砂浆与集料31完全粘结；
步骤四：模拟多场耦合作用
打开温度控制装置5，设定温度为一定温度，通过加热管22加热水温至要求温度；将成型好的试件置于密封容器内的承台19上，通过排水口阀门29控制水面高度，使得水面与胶浆或砂浆上表面相平；
盖上容器密封盖27，关闭压力控制阀25并打开空压机24，通过空压机24施加压力，并根据压力表26调节空压机，达到指定压力后并保持一定时间，在多场耦合模拟过程中，密封容器2内水面高度始终与胶浆或砂浆上表面持平，使密封容器内2的水温和压力恒定在某一数值，水在压力和温度的作用下进入胶浆或砂浆的粘附界面和粘聚区域，模拟降雨下的水力场与温度场；
步骤五：拉拔测试
打开容器密封盖27，调节万能试验机4的拉力杆12，通过锚杆固定上拉拔头13与万能试验机拉力杆12相连接，调整拉力杆12提升到适当位置，试件夹持时不能受张力或压迫；设定加载参数，加载速度为50mm/min；万能试验机在加载过程中可记录力-位移曲线，最大力为粘接力或粘聚力，并根据破坏界面情况判定破坏模式，用于评价多场耦合作用下胶浆或砂浆的粘附/粘聚性能。
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