[发明专利]路面材料拉伸、压缩、劈裂回弹模量同步测试方法及装置

权利要求书

1.路面材料拉伸、压缩、劈裂回弹模量同步测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1制成试件后，确定好试件正面的水平径向位置，以及背面的竖直径向位置，并做好标记；然后在试件正面的水平径向位置和背面的竖直径向位置分别贴上相应方向的应变片，其中每个应变片的中点均要与所在面的中心重合；将应变片连接到应变采集仪；

S2将按照步骤S1准备好的试件放在MTS多功能材料测试系统的劈裂试验支座上，并调整使劈裂试验的压头与试件初步接触；

S3在试件上由MTS多功能材料测试系统施加纵向集中载荷P，根据需要选择应力控制模式或位移控制模式，然后启动应变采集仪，并执行MTS多功能材料测试系统上的劈裂静态回弹模量测试程序；

S4劈裂静态回弹模量测试程序执行完成后，停止应变采集仪，然后导出MTS多功能材料测试系统中实时加载的荷载值数据和应变采集仪上的试件在水平径向与竖直径向上的回弹应变值；

S5按照下式计算出各级加载的试件的拉伸回弹模量E_x、压缩回弹模量E_y以及劈裂回弹模量E；

其中：E_x为拉伸回弹模量；E_y为压缩回弹模量；E为劈裂回弹模量；P为步骤S3中所施加的纵向集中载荷；D为试件的直径；L为试件的厚度；l为应变片长度；ε_H为水平径向上应变片的平均回弹拉应变，ε_V为竖直径向上应变片的平均回弹压应变；μ为泊松比。

2.根据权利要求1所述的路面材料拉伸、压缩、劈裂回弹模量同步测试方法，其特征在于，步骤S3的具体步骤如下：

3.1)在进行试件劈裂静态回弹模量测试之前，需在MTS多功能材料测试系统上，按劈裂静态回弹模量测试对应的加载速率和试验温度进行试件的劈裂强度试验，即确定试件相同条件下的劈裂破坏荷载峰值P_m；

3.2)由MTS多功能材料测试系统通过位移控制方式先使MTS多功能材料测试系统的压头与试件充分接触，并作用稳定的较小的荷载，然后将压头的荷载和位移清零，同时对应变采集仪的初始应变进行平衡和清零处理；

3.3)分别取0.1P_m、0.2P_m、0.3P_m、0.4P_m、0.5P_m、0.6P_m、0.7P_m七级作为试验荷载，以所需的加载速率加载至0.2P_m进行预压，并保持一分钟，然后执行逐级加载的施荷程序，即按设定的加载速率加载至每级预定的荷载，然后按设定的加载速率卸载至零，保持半分钟，完成一级的加载-卸载-稳定的循环；

步骤S4的具体步骤如下：

将MTS多功能材料测试系统的逐级荷载数据导出，以每级循环的最大荷载作为该级的作用荷载P_i，将应变采集仪采集的逐级水平径向和竖直径向的应变数据导出，把每级的水平径向和竖直径向初始卸荷实时应变与保持半分钟末的实时应变作差并取绝对值，并将之作为该级的水平径向上应变片的平均回弹拉应变和竖直径向上应变片的平均回弹压应变；

步骤S5中，根据每级加载对应的纵向集中载荷、水平径向上应变片的平均回弹拉应变和竖直径向上应变片的平均回弹压应变按照公式分别计算各级加载的拉伸回弹模量E_x、压缩回弹模量E_y以及劈裂回弹模量E；然后分别取各级加载的拉伸回弹模量的平均值、各级加载的试件的压缩回弹模量的平均值和各级加载的试件的劈裂回弹模量的平均值作为最终的试件的拉伸回弹模量、压缩回弹模量和劈裂回弹模量。

3.根据权利要求2所述的路面材料拉伸、压缩、劈裂回弹模量同步测试方法，其特征在于，步骤S5中，分别取2-7级加载的拉伸回弹模量的平均值、2-7级加载的试件的压缩回弹模量的平均值和2-7级加载的试件的劈裂回弹模量的平均值作为最终的试件的拉伸回弹模量、压缩回弹模量和劈裂回弹模量。

4.根据权利要求1所述的路面材料拉伸、压缩、劈裂回弹模量同步测试方法，其特征在于，步骤S2中，在劈裂试验的压头和劈裂试验支座上涂凡士林。