[发明专利]一种用于测量公路水稳基层膨胀系数的系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于测量公路水稳基层膨胀系数的系统和方法，该系统包括温度箱、实验平台体系、耐高低温数据传输线、数据采集系统、计算机和若干个耐高低温位移计。实验时，首先将实验平台体系放置在温度箱中，将水稳试件放置在支架平台上，两端顶上放置在端部卡槽的位移计；然后将数据采集线穿过温度箱边壁预留孔接到数据采集系统的接线柱上；连接计算机；关上温度箱，通过可程式高低温试验箱控制温湿度模拟现场实际温湿度条件；打开数据采集系统和计算机，数据初始化调零；当温度湿度达到预设值是开始数据采集；实验达到预设结束时间后结束数据采集并保存数据；最后进行数据分析并拟合现场得出公路水稳基层膨胀性机理。

技术领域

本发明涉及一种试验装置和方法，具体涉及一种用于测量公路水稳基层膨胀系数的系统和方法。

背景技术

近年来，随着经济社会持续快速发展，公路交通量迅速增加，水泥稳定基层结构厚度逐渐增厚，强度要求不断提高，水泥稳定基层拱胀开裂问题越发明显，由水泥稳定基层拱胀开裂带来的路面病害一直是一个亟侍解决的问题。为了探究水泥稳定基层拱胀机理，解决水泥稳定基层结构拱胀病害，提高水泥稳定基层路用性能，开展水泥稳定基层膨胀性机理相关研究迫在眉睫。然而目前相关试验规范中仅有针对水泥路面膨胀性的试验要求和设备，公路水稳基层膨胀性相关试验方法和设备尚为空白。

此外，为了考虑环境温度和湿度的循环变化对公路水稳基层膨胀性的影响，本实验将在可程式高低温试验温度箱中进行。但受温度箱尺寸、通风和承重限制，试件和应变传感器不能直接置于温度箱底板上。需要开发满足承重要求且能固定位移计和放置试件的实验平台，并准确采集膨胀数据。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术的空白以及试验特殊要求，提供一种用于测量公路水稳基层膨胀系数的系统和方法，该系统结构简单、操作方便，在能够保证测量精度的条件下，测量出公路水稳基层膨胀系数。考虑到温度箱尺寸、通风和承重限制，选用相对低密度高刚度的铝合金材料制作实验平台用于固定位移计和放置试件进行膨胀系数检测实验。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种用于测量公路水稳基层膨胀系数的系统，包括温度箱、实验平台体系、耐高低温数据传输线、数据采集系统、计算机和若干个耐高低温位移计；其中，

实验平台体系和若干个耐高低温位移计设置在温度箱内，若干个耐高低温位移计的输出端通过耐高低温数据传输线连接至数据采集系统的输入端，数据采集系统的输出端连接至计算机的输入端。

本发明进一步的改进在于，温度箱为可程式高低温试验温度箱，温度可调控范围为-30°至150°，湿度0％至100％可调，满足试件模拟现场极端温度条件的要求。

本发明进一步的改进在于，耐高低温数据传输线为满足本实验模拟高度温循环变化条件而配套设置，确保高低温不影响数据采集。

本发明进一步的改进在于，数据采集系统为位移采集系统，用于采集试件的膨胀变形数据。

本发明进一步的改进在于，计算机用于通过配套软件获取数据采集系统采集的数据并进一步分析。

本发明进一步的改进在于，耐高低温位移计用于测量水稳试件两端的变形量，实验中固定在水稳试件两端，鉴于实验在高低温循环变化的条件下进行，且满足高低温条件正常使用的要求。

本发明进一步的改进在于，实验平台体系包括支架平台、立柱、散压底板以及水稳试件；其中，支架平台包括底板和两端固定位移计带卡槽部件；立柱用于支撑上部实验平台；散压平台用于将上部荷载分散到温度箱支撑板上，避免应力集中破坏温度箱；水稳试件放置于支架平台上，耐高低温位移计用于顶住水稳试件的两端以采集其的变形量。

一种用于测量公路水稳基层膨胀系数的方法，该方法基于上述一种用于测量公路水稳基层膨胀系数的系统，包括以下步骤：