[发明专利]用于沥青超薄加铺层试件的拉伸试验夹具及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及路面修复工程中沥青混合料类超薄加铺层疲劳寿命及抵抗反射裂缝等路用性能的评估试验技术领域,特别涉及一种沥青超薄加铺层直接拉伸试验夹具及试验方法。

背景技术

在既有道路路面上加铺沥青混合料（热拌、温拌或冷拌）罩面，从路用性能上讲，关键问题就是防止下覆旧路面接缝、裂缝、脱落等非连续缺陷引起的反射裂缝对加铺层的破坏，以及加铺层抵抗拉伸疲劳应力的能力，尤其是1-3cm厚度的超薄加铺层。

尽管在设计超薄加铺层时，已经从集料、结合料选择以及配合比设计等考虑抵抗反射裂缝的性能，但真实评估加铺层抵抗反射裂缝的性能，还得对试件进行直接拉伸试验。从反射裂缝的发生机理看，主要诱因就是下覆路面裂缝或接缝的开合，如果加铺层与下覆层粘结良好，那么加铺层内的拉应力即会在裂缝的上方形成，但拉应力超过加铺层的抗拉强度，加铺层就开裂并逐渐向上传播直至断裂。所以说，验证加铺层混合料是否具备抵抗反射裂缝的能力，必须通过对试件进行直接拉伸试验。实际上，基于这种原理，开发一种试验夹具套件，在普通的MTS或万能试验机上即可进行加铺层直接拉伸试验。美国德州交通运输研究所（TTI）已经开发出专门的加铺层试验机（Overlay Tester），而国内尚没有这种机器。

发明内容

本发明的发明目的是针对没有直接测试沥青超薄加铺层试件抵抗反射裂缝能力的可用于MTS等万能试验机的试验夹具，提供一种用于沥青超薄加铺层的拉伸试验夹具，定量评估沥青超薄加铺层试件抵抗疲劳裂缝或反射裂缝的能力。

进一步地,本发明提供一种沥青超薄加铺层的试验方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种用于沥青超薄加铺层试件的拉伸试验夹具，包括第一夹具板、第二夹具板和用于沥青超薄加铺层试件安置阶段的槽座；第一夹具板的一端与第二夹具板的一端相对并通过紧固件水平安装于槽座内；第一夹具板的另一端设有用于与试验机连接的上联接头，第二夹具板的另一端设有用于与试验机连接的下联接头；且第一夹具板和第二夹具板的上表面均刻有若干凹纹；沥青超薄加铺层试件安置于第一夹具板与第二夹具板上并处于两者的凹纹处。 

优选地，凹纹的纹理方向与拉伸试验夹具所受的拉力方向垂直。

优选地，所述紧固件为紧固螺栓。

优选地，所述沥青超薄加铺层试件通过环氧树脂粘附在第一夹具板与第二夹具板上。

进一步地，提供一种试验方法，包括如下步骤：

1) 沥青超薄加铺层试件制备：从通过旋转击实仪加工的圆柱形沥青混合料试样或现场取芯的试样中切割出长100-150mm、宽50-77mm、厚18-38mm的沥青超薄加铺层试件；

2) 沥青超薄加铺层试件安置：第一夹具板的一端与第二夹具板的一端相对形成间缝并通过紧固件水平安装于槽座内；第一夹具板的另一端设有用于与试验机连接的上联接头，第二夹具板的另一端设有用于与试验机连接的下联接头；将宽为6mm-8mm、长为145mm-155mm的胶带覆盖粘贴于间缝处；在第一夹具板与第二夹具板的凹纹处表面涂覆环氧树脂，然后将上述沥青超薄加铺层试件粘附于第一夹具板与第二夹具板上，并且在沥青超薄加铺层试件上覆盖4kg-5kg的重物，直至环氧树脂胶凝固后撤掉重物；

3）卸下紧固件，把已经粘结成一体的沥青超薄加铺层试件、第一夹具板和第二夹具从槽座中取出；

4)开启试验机，调整试验机的上下联接座至合适位置；

5)安装步骤3）中置备好的沥青超薄加铺层试件、第一夹具板和第二夹具板：将第二夹具板的下联接头插入到试验机下联接座，再将第一夹具板的上联接头的插入到试验机上联接座；并紧固上下联接头；

6)采用位移控制模式进行试验：试验机通过上、下联接头对第一夹具板和第二夹具板施加三角波循环荷载，每10秒一个加载卸载循环，即前5秒将位移增加到0.63mm，后5秒卸载使得位移归零；同时记录时间、荷载值、位移值、循环次数，如此反复，直到沥青超薄加铺层试件开裂。 

优选地，所述试验机为MTS试验机或万能试验机。

优选地，步骤2）中，所述间缝的宽度为2-3mm，该间缝被胶带覆盖。

优选地，步骤2）中，所述紧固件为紧固螺栓，第一夹具板与第二夹具板通过四个紧固螺栓安装于槽座上。

优选地，步骤5）中，所述上联接头通过销栓与试验机上联接座固定，所述下联接头通过销栓固定与试验机下联接座固定。