[发明专利]一种沥青混合料试验夹具及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验夹具及其使用方法，具体说涉及一种沥青混合料试验夹具及其使用方法。

背景技术

为了评价沥青混合料的水稳定性，需要进行沥青混合料冻融劈裂试验。该试验依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中的“沥青混合料冻融劈裂试验”(T0729-2000)进行，在该规程中，规定先制作试件，试件尺寸为：直径101.6mm±0.25mm、高63.5mm±1.3mm，将试件进行真空饱水处理，再放入加入10ml水的塑料袋中，冷冻，然后放入恒温水槽溶解，最后恢复常温(25℃±0.5℃)，再进行下一步的劈裂试验。

沥青混合料在实际路面中发生冻融的过程中，会不断受到路面车辆荷载的作用，是在持续或者间断受力的情况下进行的，而在前述试验规程中，试件的冻融过程是在不受力情况下进行的，可见沥青混合料的试验状态和沥青混合料实际状态存在较大差异，就会造成试验数据与实际的差别，影响沥青混合料的水稳定性评价结果。

在《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中的“沥青混合料抗剪强度试验(三轴压缩法)”(T0729-2000)提供了一种可以给试件轴向加载和围压施加的装置，但该装置体积大，并且对试件进行了包裹，不能用于混合料冻融劈裂试验。

在沥青混合料其他试验中也存在类似问题。因此，有必要提供一种新型的装置，来克服上述现有试验的缺陷，能给沥青混合料试件持续或者间断的受力，使沥青混合料试件在试验过程更符合实际状态，并能满足试验要求。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种夹具，使用该夹具可以给沥青混合料试件持续或者间断的受力，使沥青混合料试件在试验过程更符合实际状态，并且体积较小，便于使用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种沥青混合料试验夹具，由框架、垫块、加力气囊组成；框架由底板、不少于3根的侧杆、压板和顶板组成，框架内腔高度和直径均大于试件尺寸；底板的顶面为水平面；侧杆平行并环绕底板中心均匀布置，侧杆围成的内腔直径大于试件直径，下端与底板垂直相连，上端一定长度内有螺纹，并设有螺母；压板为两面平行的板，顶板的底面为平面；压板和顶板位于底板正上方且平行于底板，在对应侧杆位置有槽口或者穿孔，压板和顶板可通过槽口或者穿孔沿侧杆上下运动，并受螺母限位；压板设于底板和顶板之间；在底板顶面、压板底面设有垫块，垫块形状与试件的截面形状一致；加力气囊由气囊、气管、阀门、测压计和气泵组成，气囊和气泵通过气管相连，气管上有测压计，测压计与气泵之间的气管上设有阀门；气囊有平行的、上下两个平面，气囊直径小于试件直径，上、下平面与顶板的底面、压板的顶面贴合。

上述加力气囊还可以用固体测力装置替代，用于夹具给试件持续加力的情况，固体测力装置由固体传感器、测力计、导线组成，固体传感器和测力计用导线相连，固体传感器有平行的、上下两个平面，直径小于试件直径，上、下平面与顶板、底板贴合。

沥青混合料试验夹具的使用步骤为：

使用有加力气囊的夹具给试件间断加力时的使用步骤：

步骤一：取连接完成的底板和侧杆，在底板上依次放置垫块、试件、垫块、压板，安装螺母并稍微加力，使压板与垫块贴近并使试件固定；安装时注意各个零件中心均与底板中心一致；

步骤二：依次安装气囊、顶板；安装时注意其中心均与底板中心一致；安装螺母，将顶板限位，调整顶板底面与底板顶面平行；

步骤三：将气泵、气管、测压计、阀门与气囊连接；

步骤四：打开阀门，启动气泵，给气囊充气加压，观察测压计并调整，直到压力值符合要求，关闭阀门；

步骤五：将夹具连同试件进行下一步测试，保持气泵、阀门和测压计与试件连接；

步骤六：需要时，打开阀门泄压，观察压力计，控制试件受力减小，再按照步骤四加压，如此重复给试件减力、加力。

其中步骤三可以在步骤一或者步骤二之前完成。

使用有加力气囊的夹具给试件持续加力时的使用步骤：

步骤一～步骤四与间断加力使用步骤相同。

步骤五：将压板限位螺母拧紧，观测测压计，压力值刚刚开始降低时停止；注意不得使压力降低过多，应尽量同步拧紧各个侧杆上的螺母，防止螺母加力不均匀；

步骤六：将气囊减压，拆除顶板和加力气囊，将试件连同夹具进行下一步测试。

其余与间断加力使用步骤相同，不再重复。

使用有固体测力计的夹具给试件持续加力的使用步骤：