[发明专利]一种路面材料疲劳性能测试方法

说明书

本发明涉及一种路面结构性能的测试方法，尤其涉及一种基于小型加速加载试验装置的路面材料疲劳性能测试方法，包括以下步骤：制备试验所需的各结构组合的复合疲劳试件；将复合疲劳试件放置于试验槽内，对复合疲劳试件进行加热并保温；通过加载的轮胎对加热完成的复合疲劳试件进行不同压强和行走速率下的加载，并记录加载过程中复合疲劳试件的应变、荷载与加载时间。本发明中的技术方案克服了现有的疲劳性能测试存在的缺陷，提高了检测精度，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

技术领域

本发明涉及一种路面结构性能的测试方法，尤其涉及一种基于小型加速加载试验装置的路面材料疲劳性能测试方法。

背景技术

沥青路面疲劳问题是我国沥青路面存在的主要问题，研究者们通过室内疲劳试验和加速加载试验，来对路面的抗疲劳性能进行研究。目前，用于评价路面材料抗疲劳性能的室内试验方法较多，主要有弯曲疲劳试验、直接拉伸疲劳试验和间接拉伸疲劳试验等，然而运用这些设备，只能对沥青混合料试件的疲劳性能进行研究，不能反映出路面结构的实际状态；并且这些设备加载方式与实际路面荷载作用相差较大，因此不能真实反映沥青路面的抗疲劳性能。

为了能更加真实模拟路面实际受力状态，国内外学者对加速加载试验展开了研究。到目前为止，加速加载试验系统主要分为两大类：足尺加速加载试验系统和小型加速加载设备。

足尺加速加载试验系统，能够直接与实际路面行车状态建立联系，从而真实反映交通荷载作用下路面性能的变化规律。然后足尺设备耗时较长，研究周期较长，并且试验的成本较高，需要投入大量的资金，并且使用过程复杂，不便于操作，因此无法得到广泛的运用和推广。

小型加速加载试验系统能够对实际沥青路面和室内沥青混合料试件进行性能研究。目前具有代表性的小型加速加载试验系统是由南非茨瓦尼理工大学Hugo院士于1993年研制开发的MMLS3加速加载试验系统，其设备的体积小，轻巧方便且易于操作。然而这种运用这种试验系统进行疲劳性能研究时，存在以下不足：只能对单一沥青混合料圆柱形试件进行研究，无法对沥青路面结构层进行疲劳性能研究，且无法实时监测路面结构层中的应变变化情况，因此不能精确确定沥青路面疲劳应变。

有鉴于上述现有的沥青路面材料与结构性能测试所存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种基于小型加速加载试验装置的路面材料疲劳性能测试方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的疲劳性能测试存在的缺陷，而提供一种基于小型加速加载试验的路面材料疲劳性能测试方法，提高检测精度，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种路面材料疲劳性能测试方法，包括以下步骤：

1.1制备试验所需的各结构组合的复合疲劳试件；所述复合疲劳试件的制备过程包括步骤实现：

1.1.1成型各结构层的沥青混合料；

1.1.2在各层沥青混合料试件底部布设应变片，底层板除外；

1.1.3在各层沥青混合料表面涂刷黏结层，顶面层除外；

1.1.4将各层沥青混合料，按照自上而下的方式，依次组合，形成各结构组合的复合疲劳试件；

1.2将复合疲劳试件放置于试验槽内，对复合疲劳试件进行加热并保温；

1.3通过加载的轮胎对步骤1.2中加热完成的复合疲劳试件进行不同压强和行走速率下的加载，并记录加载过程中复合疲劳试件的应变、荷载与加载时间。

进一步地，各结构层的沥青混合料通过轮碾法成型，当对复合疲劳试件进行加载时轮胎的行走方向与轮碾法成型时碾压方向一致。