[实用新型]一种复合式路面应力吸收夹层应力扩散性能研究装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及道路工程性能测试技术领域，具体涉及一种复合式路面应力吸收夹层应力扩散性能研究装置。

背景技术

沥青混凝土路面和水泥混凝土路面是我国高等级公路的主要类型。虽然水泥路面具有刚度大、稳定性好、使用寿命长、抗疲劳特性好、养护费用少和施工取材更方便等优点，但据不完全统计，在我国高等级路面中水泥混凝土路面里程与公路总里程的比例还不到5％，并且每年都呈现递减的趋势。多数水泥路面集中在乡村道路，而在城市道路改造工程中，逐步被白加黑技术所取代。在旧水泥混凝土路面加铺或者新建水泥混凝土路面接缝处理过程中，新旧裂缝处治技术将严重地影响日后道路的使用性能，现有裂缝处治技术包括全幅铺装的应力吸收膜、应力吸收层、土工织物夹层，以及条带状的应力吸收带、抗裂贴等，这些技术都已经应用于实体工程，对复合式路面预防裂缝反射取得了一定的功效。现有评价裂缝反射防治技术的手段主要有剪切疲劳试验、弯曲-拉伸疲劳试验等，从传统材料的材料方面对应力吸收夹层的性能进行扩散，这些手段都难以模拟复合式路面的层间接触、接缝竖向粘结问题。同时，针对应力吸收夹层结构方面对应力扩散性能评价的参数和设备还未见相关研究。

为了更加有效的模拟复合式路面应力吸收夹层的受力特性，对应力吸收夹层设计时提供有力参考，故急需开发一种复合式路面应力吸收层应力扩散性能研究设备，对不同结构组成下的应力吸收夹层应力扩散性能进行研究。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种复合式路面应力吸收夹层应力扩散性能研究装置，该装置结构简单，操作简便，造价低廉，能够有效地模拟、测试加铺层组合下的应力吸收夹层的应力扩散性能，实现应力吸收夹层应力扩散性能的定量评价。

实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：

一种复合式路面应力吸收夹层应力扩散性能研究装置，至少包括外壳，试样机构、变形测试机构和剪力施加机构，外壳至少底部和顶部，外壳的底部为底板，试样机构整体呈长方体状，试样机构包括垫层、水泥混凝土层、应力吸收夹层和沥青加铺层，垫层铺设在外壳底板的中央，垫层上从下到上依次铺设水泥混凝土层、应力吸收夹层和沥青加铺层，变形测试机构包括竖直变形测量仪、水平变形测量仪A、水平变形测量仪B、水平变形测量仪C和水平变形测量仪D，水平变形测量仪A和水平变形测量仪B对称地安装在沥青加铺层宽度方向的两侧壁的外侧，水平变形测量仪A和水平变形测量仪B的位移探头分别与沥青加铺层宽度方向的两侧壁的中央接触，水平变形测量仪C和水平变形测量仪D对称地安装在水泥混凝土层宽度方向的两侧壁的外侧，水平变形测量仪C和水平变形测量仪D的位移探头分别与水泥混凝土层宽度方向的两侧壁的中央接触，剪力施加机构包括压力泵、剪力杆和剪力杆压头，压力泵固定在外壳顶部外侧的中央，剪力杆的上端穿过外壳顶部与压力泵压头连接，剪力杆压头为呈长条状的三棱柱，且剪力杆压头的底面为等腰三角形，剪力杆压头上与剪力杆压头底面的顶角相连的侧棱与沥青加铺层接触，剪力杆的下端与剪力杆压头上与剪力杆压头底面两底角相连的侧面的中央部位固定连接，水泥混凝土层的中央在竖直方向上设有预留裂缝，预留裂缝与剪力杆压头的竖直方向的对称面在同一个水平面上，竖直变形测量仪固定在外壳顶部上，竖直变形测量仪的位移探头与剪力杆压头的顶面接触。

外壳还包括四根支撑柱，外壳的顶部为平台，平台通过四根支撑柱固定在底板上。

底板上固定有两变形测量仪支撑杆，两变形测量仪支撑杆对称地设置于试样机构宽度方向两侧壁的外侧，水平变形测量仪A和水平变形测量仪C固定在其中一个变形测量仪支撑杆上，水平变形测量仪B和水平变形测量仪D固定在另一个变形测量仪支撑杆上。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果和优点在于：

1、该装置是基于压力传递进行的抗剪、抗拉性能测试，通过测试结果评价应力吸收夹层的层间抗拉和抗剪性能。

2、该装置可以对不同结构组合的复合式路面进行抗裂性能评价，直接指导复合式路面裂缝处的设计与施工。

3、该装置在模拟测试荷载作用下，测试复合式路面的沥青加铺层、水泥混凝土层的水平、竖直位移差距，通过测试不同结构组合的试样的水平和竖直变形情况，可间接地对应力吸收夹层疲劳性能进行评价。

附图说明

图1为本实用新型提供的复合式路面应力吸收夹层应力扩散性能研究装置的结构示意图。

图2为图1的左视图。