[实用新型]一种接缝材料竖向剪切疲劳试验机

说明书

技术领域

本实用新型属于道路工程技术领域，特别涉及一种用于测试水泥混凝土路面接缝材料的竖向剪切疲劳试验机。

背景技术

疲劳试验机是一种用于测试材料在重复荷载作用下质量和性能的试验机具。接缝材料竖向剪切疲劳试验机主要用于水泥混凝土路面接缝材料在车辆重复竖向剪切作用下的疲劳性能。

在水泥混凝土路面铺筑完成后，接缝材料质量直接影响着水泥混凝土面板的病害类型和水泥混凝土路面的使用寿命。随着接缝材料质量的不断提升，其拉伸强度、粘结强度等指标已满足路用要求，但随着车辆多轴化、重载化趋势的发展，高频剪切疲劳破坏已经成为一种新的破坏形式，然而目前规范对于路面接缝材料的疲劳性能无明确的要求，因此也缺乏相应的评价方法和标准。

发明内容

为了解决上述车辆多轴化、重载化带来的水泥混凝土路面接缝材料剪切疲劳破坏问题，本实用新型公开了一种简单实用的接缝材料竖向剪切疲劳试验机，用来模拟用接缝材料粘结后水泥混凝土板块之间发生的相对运动，从而评价接缝材料竖直方向上的剪切疲劳性能。

本实用新型设计的接缝材料竖向剪切疲劳试验机由水泥混凝土试件固定装置和加载装置两部分组成；所述的水泥混凝土试件固定装置分为上下两部分，上部由顶板1、与顶板固接的两个垂直向下的侧板2和固定的水泥混凝土试件5组成，下部由导向板6和沿导向板6可水平方向滑动的水泥混凝土试件7组成；顶板1和导向板6水平设置，顶板1在上，导向板6在下；侧板2上预留圆孔，螺钉3通过圆孔与预置在水泥混凝土试件5内的螺母4连接，将水泥混凝土试件5嵌入顶板1和两侧板2之中；接缝材料10填装在水泥混凝土试件5底部和水泥混凝土试件7顶部之间；

所述的加载装置由电机8和椭圆形加载盘9组成；电机8的被动轮与椭圆形加载盘9在椭圆形的焦点位置同轴固定连接；电机8转动通过链条带动椭圆形加载盘9联动，当椭圆形加载盘9转到水平位置且长半轴一侧与水泥混凝土试件7接触并撞击水泥混凝土试件7沿水平方向移动。

所述的两侧板2间距为15-20cm。

所述的螺母4为一端封闭的螺母。

所述的电机8能够为椭圆形加载盘9提供不小于17转/s的转速。

本实用新型设计的接缝材料竖向剪切疲劳试验机在工作时，电机转动通过链条带动椭圆形加载盘转动，椭圆形加载盘与水泥混凝土试件产生接触-分离-接触-分离的循环动作，从而实现加载-卸载-加载-卸载的竖向剪切疲劳模拟过程，可进行水泥混凝土路面接缝材料竖直方向上的疲劳性能的有效测试。

附图说明

图1是本实用新型设计的接缝材料竖向剪切疲劳试验机的结构示意图，图中1-顶板，2-侧板，3-螺钉，4-螺母，5-水泥混凝土试件，6-导向板，7-水泥混凝土试件，8-电机，9-椭圆形加载盘，10-接缝材料。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的接缝材料竖向剪切疲劳试验机，由水泥混凝土试件固定装置和加载装置两部分组成。

水泥混凝土试件固定装置分为上下两部分，上部由顶板1、与顶板固接的两个垂直向下的侧板2和固定的水泥混凝土试件5组成，下部由导向板6和沿导向板6可水平方向滑动的水泥混凝土试件7组成；顶板1为长、宽、厚分别为25cm、25cm、1cm的钢板，侧板2为长、宽、厚分别为15cm、15cm、1cm的钢板，两侧板2间距为15cm，导向板6为长、宽、厚分别为50cm、25cm、1cm的钢板，顶板1和导向板6水平设置，顶板1在上，导向板6在下，距离32cm；侧板2上平均布置4个孔径为0.8cm的圆孔，螺钉3长4cm、直径为0.7cm，与螺钉配套使用的螺母4长3.5cm，一端封闭，螺钉3通过圆孔与预置在长宽高各15cm水泥混凝土试件5内的螺母4连接，将水泥混凝土试件5嵌入顶板1和两侧板2之中；接缝材料10填装在水泥混凝土试件5底部和水泥混凝土试件7顶部之间；

所述的加载装置由电机8和椭圆形加载盘9组成；椭圆形加载盘9的尺寸为长半轴49cm、短半轴36cm，电机8的被动轮与椭圆形加载盘9在椭圆形的左焦点位置同轴固定连接；电机8转动通过链条带动椭圆形加载盘9联动，电机8能够为椭圆形加载盘9提供0-17转/s的转速，当椭圆形加载盘9转到水平位置且长半轴一侧与水泥混凝土试件7接触并撞击水泥混凝土试件7沿水平方向移动。

使用时，先将水泥混凝土试件5固定，然后调节接缝材料下部的水泥混凝土试件7侧面与椭圆形加载盘9之间的距离，使椭圆形加载盘9水平时，水泥混凝土试件7向右移动1cm，设定电机8转速为17转/s，开动电机，椭圆形加载盘即开始与试件实现接触-分离-接触-分离的循环动作，从而实现加载-卸载-加载-卸载的竖向剪切疲劳模拟过程。