CN114136809A - 一种用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统，属于填缝材料试验领域，包括连接有计算机的试验架、剪切夹具、与试验架相连接的高低温干湿交变试验箱和用于试验架的中心控制系统，试验架两侧内壁均设有与其相配合的移动滑轨，两两移动滑轨之间设有与其相配合的拉板，拉板的中间位置设有与其相配合的拉杆。不仅能够测定室温条件下填缝材料的剪切粘结性，还可以用于测定模拟高低温或干湿环境变化条件下材料的剪切粘结性，有效拓展了对水泥路面填缝材料的性能测定，而且更贴近材料的实际工作环境，从而能够更真实全面地综合评定材料的性能。

Description

一种用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统
技术领域
本发明涉及用于填缝材料试验技术领域，尤其涉及一种用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统。
背景技术
目前对于水泥路面填缝材料粘结性的测定，主要为定伸粘结性测定和拉伸粘结性测定，且两种试验均可通过电子拉伸试验机完成，而对于水泥路面填缝材料剪切粘结性的测定缺少相关试验规范，而且没有与之相对应的试验设备。
事实上，路面填缝材料在使用过程中不仅需要承受拉伸荷载作用，而且还要承受剪切荷载作用。
当飞机、车辆等交通工具通过水泥路面时，通常相邻两块水泥道面板上承受的重力荷载是不同的，从而使两块道面板之间的填缝材料承受剪切荷载作用。
此外，当路基出现局部塌陷或不均匀沉降等病害，甚至由此引发两块道面板出现错台现象时，此时填缝材料将承受更为显著的剪切荷载，水泥路面填缝材料剪切粘结性的优劣将直接影响路面的安全使用。
因此，仅针对水泥路面填缝材料定伸粘结性和拉伸粘结性的测定不足以评价材料的性能，还需要结合对填缝材料剪切粘结性的测定进行综合评价，而目前用于填缝材料剪切粘结性试验的设备尚不明确，需要进一步设计制造，同时，水泥路面填缝材料在使用过程中，通常还要经受环境温度、干湿情况等因素的影响，还需要对高低温变化以及干湿变化等环境特点进行模拟。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统，包括连接有计算机的试验架、剪切夹具、与试验架相连接的高低温干湿交变试验箱和用于试验架的中心控制系统，所述试验架两侧内壁均设有与其相配合的移动滑轨，两两所述移动滑轨之间设有与其相配合的拉板，所述拉板的中间位置设有与其相配合的拉杆，所述拉杆上设有与所述试验架相配合的位移传感器，所述拉板的下方设有固定板，所述固定板的底端与所述试验架之间设有若干功能拉杆，所述功能拉杆和所述拉杆之间设有剪切夹具，所述高低温干湿交变试验箱的两侧内壁安装有与所述试验架和所述剪切夹具相配合的激光扫描传感器。
进一步地，所述剪切夹具包括与所述拉杆连接的上升剪切架和与所述功能拉杆相连接的固定剪切架，所述上升剪切架和所述固定剪切架均为E形结构。
进一步地，所述上升剪切架和所述固定剪切架的内部均设有夹紧调节板，所述夹紧调节板与所述上升剪切架和所述固定剪切架之间均设有调节夹紧杆。
进一步地，所述中心控制系统包括中心控制模块、用于找平的激光定位模块、用于采集试验过程中各个组件的拉力数据及载荷数据的数据采集模块、用于结合其它模块反馈的数据控制动力大小的拉力控制模块、用于通过各个模块数据计算结果的数据分析模块、用于将各个模块反馈信息转换为可计算数值的信息转换分类模块和结果输出模块，其中，所述数据采集模块与所述激光定位模块均通过所述信息转换分类模块与所述数据分析模块相连接，所述数据分析模块分别与所述结果输出模块和所述拉力控制模块相连接，所述数据分析模块与所述中心控制模块相连接。
进一步地，所述中心控制模块用于通过计算机对各个模块提供算力，其中，所述中心控制模块还用于切换试验系统的控制方式；
所述数据采集模块用于获取数据采集仪所采集的拉力数据、载荷数据以及位移传感器反馈的位移数据；
所述激光定位模块用于获得激光扫描传感器的反馈信息。
进一步地，用于实时控制时，所述数据分析模块连接所述中心控制模块，所述中心控制模块将所述数据分析模块传输的数据进行修改、改变参数或者改变拉力设置参数将指令输入至所述拉力控制模块中，所述拉力控制模块执行指令并实时的通过所述结果输出模块将结果反馈至所述中心控制模块中，所述中心控制模块将输出结果可视化输出或者存储。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
不仅能够测定室温条件下填缝材料的剪切粘结性，还可以用于测定模拟高低温或干湿环境变化条件下材料的剪切粘结性，有效拓展了对水泥路面填缝材料的性能测定，而且更贴近材料的实际工作环境，从而能够更真实全面地综合评定材料的性能。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提出的用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统的整体结构示意图；
图2为本发明提出的用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统的试验架的截面图；
图3为本发明提出的用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统的试验架的正视图；
图4为本发明提出的用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统的中心控制系统的流程示意图。
图中：1、试验架；2、高低温干湿交变试验箱；3、移动滑轨；4、拉板；5、拉杆；6、位移传感器；7、固定板；8、功能拉杆；
9、激光扫描传感器；10、上升剪切架；11、固定剪切架；12、夹紧调节板；13、调节夹紧杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
参照图1-3，用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统，包括连接有计算机的试验架1、剪切夹具、与试验架1相连接的高低温干湿交变试验箱2和用于试验架1的中心控制系统，所述试验架1两侧内壁均设有与其相配合的移动滑轨3，两两所述移动滑轨3之间设有与其相配合的拉板4，所述拉板4的中间位置设有与其相配合的拉杆5，所述拉杆5上设有与所述试验架1相配合的位移传感器6，所述拉板4的下方设有固定板7，所述固定板7的底端与所述试验架1之间设有若干功能拉杆8，所述功能拉杆8和所述拉杆5之间设有剪切夹具，所述高低温干湿交变试验箱2的两侧内壁安装有与所述试验架1和所述剪切夹具相配合的激光扫描传感器9，所述剪切夹具包括与所述拉杆5连接的上升剪切架10和与所述功能拉杆8相连接的固定剪切架11，所述上升剪切架10和所述固定剪切架11均为E形结构，所述上升剪切架10和所述固定剪切架11的内部均设有夹紧调节板12，所述夹紧调节板12与所述上升剪切架10和所述固定剪切架11之间均设有调节夹紧杆13，从上述设计不难看出，首先，将剪切夹具安装于试验机的拉杆5和功能拉杆8之上，开启激光扫描传感器9，对上升剪切架10和固定剪切架11进行找平定位，随后，将试件安装在剪切夹具中，如需进行高低温或干湿环境模拟，则通过试验架1内的中心控制系统控制高低温干湿交变试验箱2工作，如果进行室温条件下试验则直接通过试验系统跳过高低温干湿交变试验箱2的设置开始试验；
在试验过程中，剪切夹具的上升剪切架10向上移动，固定剪切架11不动，从而对试件施加剪切荷载，产生剪切作用效果，直至试件破坏，试验架1通过数据采集模块收集试件剪切破坏过程中各个组件(拉板4的位移距离、移动滑轨3对拉板4产生的力等)和传感器(位移传感器6、激光扫描传感器9)的运行数据，并进行分析，完成试验同时输出结果。
实施例二
如图4所示，在实施例一的基础上，所述中心控制系统包括中心控制模块、用于找平的激光定位模块、用于采集试验过程中各个组件的拉力数据及载荷数据的数据采集模块、用于结合其它模块反馈的数据控制动力大小的拉力控制模块、用于通过各个模块数据计算结果的数据分析模块、用于将各个模块反馈信息转换为可计算数值的信息转换分类模块和结果输出模块，其中，所述数据采集模块与所述激光定位模块均通过所述信息转换分类模块与所述数据分析模块相连接，所述数据分析模块分别与所述结果输出模块和所述拉力控制模块相连接，所述数据分析模块与所述中心控制模块相连接，所述中心控制模块用于通过计算机对各个模块提供算力，其中，所述中心控制模块还用于切换试验系统的控制方式，所述中心控制模块采用I7系列的中央处理器，所述数据采集模块用于获取数据采集仪所采集的拉力数据、载荷数据以及位移传感器反馈的位移数据，所述激光定位模块用于获得激光扫描传感器9的反馈信息，从上述设计不难看出，当试件放入试验架1并完成试验的过程为一个自动过程且记录为一个周期，在自动进行试验时，数据分析模块会首先分析激光定位模块反馈数据确定找平后方接受数据采集模块的数据，并控制拉板4、移动滑轨3等结构运行开始运行，通过预先设置参数，控制拉力逐步增大、减小或者位置不变等，最终完成一周期测试。
实施例三
如图4所示，在实施例二的基础上，用于实时控制时，所述数据分析模块连接所述中心控制模块，所述中心控制模块将所述数据分析模块传输的数据进行修改、改变参数或者改变拉力设置参数将指令输入至所述拉力控制模块中，所述拉力控制模块执行指令并实时的通过所述结果输出模块将结果反馈至所述中心控制模块中，所述中心控制模块将输出结果可视化输出或者存储，从上述设计不难看出，在实施例二实施运行的基础上，当设备需要人工参与或者实时监控并更改运行参数时，数据分析模块的数据结果及指令会直接传输至中心控制模块，由中心控制模块确认后手动启动拉力控制模块，使中心控制系统运行可以全面的手动操作，并能够通过参数的修改进行手动找平、定位和控制试验进度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统，包括连接有计算机的试验架(1)、剪切夹具、与试验架(1)相连接的高低温干湿交变试验箱(2)和用于试验架(1)的中心控制系统，其特征在于，所述试验架(1)两侧内壁均设有与其相配合的移动滑轨(3)，两两所述移动滑轨(3)之间设有与其相配合的拉板(4)，所述拉板(4)的中间位置设有与其相配合的拉杆(5)，所述拉杆(5)上设有与所述试验架(1)相配合的位移传感器(6)，所述拉板(4)的下方设有固定板(7)，所述固定板(7)的底端与所述试验架(1)之间设有若干功能拉杆(8)，所述功能拉杆(8)和所述拉杆(5)之间设有剪切夹具，所述高低温干湿交变试验箱(2)的两侧内壁安装有与所述试验架(1)和所述剪切夹具相配合的激光扫描传感器(9)。
2.根据权利要求1所述的用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统，其特征在于，所述剪切夹具包括与所述拉杆(5)连接的上升剪切架(10)和与所述功能拉杆(8)相连接的固定剪切架(11)，所述上升剪切架(10)和所述固定剪切架(11)均为E形结构。
3.根据权利要求2所述的用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统，其特征在于，所述上升剪切架(10)和所述固定剪切架(11)的内部均设有夹紧调节板(12)，所述夹紧调节板(12)与所述上升剪切架(10)和所述固定剪切架(11)之间均设有调节夹紧杆(13)。
4.根据权利要求1所述的用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统，其特征在于，所述中心控制系统包括中心控制模块、用于找平的激光定位模块、用于采集试验过程中各个组件的拉力数据及载荷数据的数据采集模块、用于结合其它模块反馈的数据控制动力大小的拉力控制模块、用于通过各个模块数据计算结果的数据分析模块、用于将各个模块反馈信息转换为可计算数值的信息转换分类模块和结果输出模块，其中，所述数据采集模块与所述激光定位模块均通过所述信息转换分类模块与所述数据分析模块相连接，所述数据分析模块分别与所述结果输出模块和所述拉力控制模块相连接，所述数据分析模块与所述中心控制模块相连接。
5.根据权利要求4所述的用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统，其特征在于，所述中心控制模块用于通过计算机对各个模块提供算力，其中，所述中心控制模块还用于切换试验系统的控制方式；
所述数据采集模块用于获取数据采集仪所采集的拉力数据、载荷数据以及位移传感器反馈的位移数据；
所述激光定位模块用于获得激光扫描传感器(9)的反馈信息。
6.根据权利要求5所述的用于水泥路面填缝材料剪切粘结性试验的试验系统，其特征在于，用于实时控制时，所述数据分析模块连接所述中心控制模块，所述中心控制模块将所述数据分析模块传输的数据进行修改、改变参数或者改变拉力设置参数将指令输入至所述拉力控制模块中，所述拉力控制模块执行指令并实时的通过所述结果输出模块将结果反馈至所述中心控制模块中，所述中心控制模块将输出结果可视化输出或者存储。
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