[发明专利]一种测试沥青粘聚力和粘附力的装置及方法

说明书

本发明公开了一种测试沥青粘聚力和粘附力的装置及方法，包括万能试验机以及设置于万能试验机中环境箱内的夹具及定位块，其中，夹具包括自上到下依次设置的连接杆、夹具上平行板、上集料块、下集料块、夹具下平行板及第一固定块，定位模块位于上集料块与下集料块之间，其中，万能试验机与连接杆的上端相连接，连接杆的下端固定于夹具上平行板的上部，上集料块固定于夹具上平行板的底部，下集料块固定于夹具下平行板的上部，第一固定块固定于夹具下平行板的底部，该装置及方法能够测量温度、拉伸速度对沥青粘聚力及粘附力的影响，同时实验误差小。

技术领域

本发明属于道路工程沥青及沥青混合料试验装置技术领域，涉及一种测试沥青粘聚力和粘附力的装置及方法。

背景技术

沥青路面以其良好的路面使用性能得到了大家的认可，我国高速公路超过95％的路面使用的是沥青混凝土路面。但是沥青混凝土在服役过程中，主要存在的问题是服役年限远远较设计年限短，这固然与我国实际路面使用情况有联系，但更要的方面是与沥青路面自身的病害有关。在沥青混凝土的众多病害种类中，水损害是不可忽视的主要病害之一，它在形成初期会造成路面出现松散、坑槽等病害而导致路表功能显著下降且促进裂缝的形成；在中后期与裂缝相互促进，则会导致整个道路出现翻浆，同时降低道路的承载强度，进而大大缩短道路使用寿命，具有极其严重的危害。

相关研究表明沥青路面出现水损害的主要原因是沥青胶结料内部的粘聚力不足以及沥青胶结料与集料的粘附力不足造成的。沥青胶结料内部较小的粘聚力以及与集料的粘附力使得其在荷载等外力因素下容易出现薄弱点，导致水分的侵入，从而引起水损害。这就从理论上对水损害进行了解释，但在实际操作中的困难在于，现有的水平很难对沥青粘聚力和与集料的粘附力进行准确测量和表达，为此道路研究者们先后选取了诸多不同的指标进行了评价，而现行广泛使用的方法为从高分子涂料行业引入的气动粘附拉伸试验仪(Pneumaric Adhesion Tensile Testing Instrument，PATTI)，PATTI的主要问题在于不能准确地区分粘聚力和粘附力的测量；实验误差大，实验结果易受边缘沥青的边缘效应影响；拉伸速度和温度变化难以控制。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种测试沥青粘聚力和粘附力的装置及方法，该装置及方法能够测量温度、拉伸速度对沥青粘聚力及粘附力的影响，同时实验误差小。

为达到上述目的，本发明所述的测试沥青粘聚力和粘附力的装置包括万能试验机以及设置于万能试验机中环境箱内的夹具及定位块，其中，夹具包括自上到下依次设置的连接杆、夹具上平行板、上集料块、下集料块、夹具下平行板及第一固定块，定位模块位于上集料块与下集料块之间，其中，万能试验机与连接杆的上端相连接，连接杆的下端固定于夹具上平行板的上部，上集料块固定于夹具上平行板的底部，下集料块固定于夹具下平行板的上部，第一固定块固定于夹具下平行板的底部。

所述定位模块包括第一定位块及第二定位块，其中第一定位块的端部设置有第一凹槽，第二定位块的端部设置有第二凹槽，其中，第一凹槽正对第二凹槽，且第一凹槽与第二凹槽组成定位孔。

定位模块包括第一定位夹片及第二定位夹片，其中，第一定位夹片与第二定位夹片均位于上集料块与下集料块之间，且第一定位夹片与第二定位夹片之间有间隙。

连接杆的上端设置有第二固定块，夹具上平行板的上部设置第三固定块，其中，第三固定块固定于连接杆的下端。

固定销钉穿过第三固定块及连接杆的下端将第三固定块与连接杆的下端相连接。

上集料块与夹具上平行板之间通过第一环氧树脂层连接，下集料块与夹具下平行板之间通过第二环氧树脂层连接。

第一固定块上设置有销孔。

本发明所述的测试沥青粘聚力的方法包括以下步骤：