[发明专利]一种冰-路界面粘结力多角度、原位测试装置

说明书

一种冰‑路界面粘结力多角度、原位测试装置，本发明属于沥青混合料物理性能测试技术领域，它为了解决现有粘结力测试装置无法在实际路面使用，难以准确掌握冰与路面粘结状态的问题。该测试装置是在底座的上表面竖立有多根承力杆，顶板固定在承力杆的上部，中间板套设在多个承力杆之间，在顶板的上板面设置有压力传感器，工具锚固设在千斤顶的活塞上，通过工具锚锁住传动索的一端，中间板上设置有角度调节盘，传动索的另一端绕过角度调节盘上的两个滑轮连接在筒件上，筒件内套有路面上的冰层。本发明所述的测试装置能够应用在实际的路面上，实现了对实际道路表面冰‑路粘结力的测试，准确掌握冰与路面的粘结状态。

技术领域

本发明属于沥青混合料物理性能测试技术领域，具体涉及一种冰-路界面粘结力的测试装置。

背景技术

寒区低温状态下，路表容易积雪结冰，导致路面抗滑性能的迅速下降，增加了车辆驾驶难度，严重影响道路通行能力和行车安全，成为冬季道路运营的重大隐患。

为了保障冬季道路行车安全，学者们一般将研究集中在对除雪方法的研究上。在物理方法研究中，一般采用人工和机械除雪方式，通过外力直接作用在冰面，实现对路表冰雪的清除。在化学方法研究方面，一般多采用洒布融雪剂的方式，直接融化路面冰雪。上述方法均属于被动除冰雪方法，即冰雪出现后，再对冰雪进行处理。在主动除冰雪研究方面，学者通过能量转化或添加低冰点材料等方式，实现了在低温环境下，防止路面结冰的作用。在对冰雪处理效果评价方面，学者指出，冰层与路面间的粘结力影响路面附着系数，直接决定了冰雪清除的难易程度和道路的通行能力。基于此，学者们先后开发了可测定冰-路界面直拉粘结力和不同角度斜拉粘结力的装置，成功评价了测试样品与表面覆盖冰层间的粘结力。

然而，现有粘结力测试装置仅针对室内小尺寸样品，依赖于万能材料试验机，因此，测试过程仅能在实验室中进行。受到尺寸效应、自然环境和人为因素等的影响，室内试验测试结果与实际路面存在差异，因此，室内试验测试结果无法直接应用于实际工程中。

针对现有粘结力测试设备无法在实际路面进行测试，同时，考虑路表冰层清理过程和冰层在车辆行驶过程中的受力状态，本发明研发一种冰-路界面粘结力多角度、原位测试装置，可实现对实际道路中冰-路粘结力的测试。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有粘结力测试装置无法在实际路面使用，难以准确掌握冰与路面的粘结状态的问题，而提供一种冰-路界面粘结力多角度、原位测试装置。

本发明冰-路界面粘结力多角度、原位测试装置包括工具锚、千斤顶、限位板、压力传感器、支撑架、角度调节盘、传动索和筒件，所述的支撑架由底座、顶板、多个承力杆和中间板组成，底座为圆环座体，在底座的上表面竖立有多根承力杆，顶板固定在承力杆的上部，中间板套设在多个承力杆之间，中间板上开有通孔；

在顶板的上板面设置有压力传感器，压力传感器上设置限位板，限位板的上板面设置有千斤顶，工具锚固设在千斤顶的活塞上，通过工具锚锁住传动索的一端；

角度调节盘固设在中间板的通孔内，角度调节盘的下部从通孔中露出，角度调节盘与中间板的下板面相垂直，第一滑轮固定在角度调节盘上，沿角度调节盘的水平方向开有水平滑槽，水平滑槽位于第一滑轮下方，第二滑轮在水平滑槽内滑动，传动索的另一端绕过第一滑轮和第二滑轮连接在筒件上，筒件位于底座的圆孔中，筒件内套有路面上的冰层。

本发明冰-路界面粘结力多角度、原位测试装置由动力系统，角度调控系统，冰-路粘结系统三部分组成，其中动力系统由工具锚、千斤顶、限位板和压力传感器组成，在限位板上设置千斤顶，利用压力传感器获取测试过程的荷载-位移曲线。