[发明专利]一种车辙板剪切成型模具及力学性能试验方法

说明书

本发明涉及一种车辙板剪切成型模具及力学性能试验方法，装置包括底板、固定层和成型层，固定层固定在底板上，成型层设置在固定层上。所述固定层是由多个固定侧模板首尾连接而成的矩形框架，固定层的四个角通过角固定板固定，所述成型层是由剪切成型侧模和成型侧模板组成的矩形框架，其中两个相对侧设置剪切成型侧模，另外两个相对侧分别设置一个或多个成型侧模板，侧模板的数量决定整个模具的大小。本发明可根据实际情况确定模具的大小、自由组合多种包括温度、湿度、疲劳在内的试验条件，除了传统车辙试验外能够完成不同类型路面材料剪切力学试验，在交通运输工程领域的车辙试验研究及其科研进步有着推动的作用。

技术领域

本发明属于交通运输工程技术领域，尤其涉及一种车辙板剪切成型模具及力学性能试验方法。

背景技术

我国规范规定沥青混合料车辙板尺寸为长300mm、宽300mm、厚50～100mm，也可根据需要对其厚度进行调整，但原有模具的厚度无论如何调整都只能做一种沥青混合料单层下的车辙试验，这样做出的车辙试验结果只能说明这一种沥青混合料本身在单层下的性质，并且默认其他层位为刚性的，然而实际路面材料体现的是粘弹性或者是半刚性的，并且是不同性质的材料组合一起一同工作，所以目前规范中的试验方法反应不出应用这种沥青混合料的路面结构各层之间的相互作用下对路面车辙的影响。参照《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)中的路面设计理念，这种试验构件形式与路面各层结构的设计及实际路面应用情况是不相符的。

比如，研究沥青混合料配合比为SMA-13的高温稳定性(车辙)性质，不能单一的只研究其本身，一定要放入其应用的实际路面结构中研究才有意义，因为在不同面层结构、刚性基层、半刚性基层、柔性基层等复杂的路面结构下，SMA-13沥青混合料的高温稳定性(车辙)性质是不同的；再比如，各面层沥青路面材料的不同，厚度不一样的情况下车辙试验结果与只研究单层一种的试验结果也是不同的；而且，研究确定最佳油石比以及最佳级配时，也是要综合各层路面结构情况下确定，才有实际意义；在实验室成型试件时，目前试验方法为轮碾成型，这样会带来试件的四角压实度不足，空隙过大，影响试件成型的质量；评价路面结构同层间抗剪切或不同层抗剪切粘附能力、轮碾后压、剪回弹变形、疲劳等一系列整体路面结构力学的响应试验和评价指标，在实验室做抗剪切、轮碾后压、剪回弹变形、疲劳等一系列整体路面结构力学的响应试验，原有成型试件模具无法完成。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种车辙板剪切成型模具及力学性能试验方法。

一种车辙板剪切成型模具，包括底板、固定层和成型层，固定层固定在底板上，成型层设置在固定层上；所述固定层是由多个固定侧模板首尾连接而成的矩形框架，每个固定侧模板中部沿高度方向开有综合传感器槽，两侧开有沿高度方向贯通的第一固定槽，固定层的四个角通过角固定板固定，角固定板插在第一固定槽内；所述成型层是由剪切成型侧模和成型侧模板组成的矩形框架，大小与固定层相同，其中两个相对侧设置剪切成型侧模，另外两个相对侧分别设置一个或多个成型侧模板；成型侧模板中部沿高度方向开有综合传感器槽，两侧开有沿高度方向贯通的第二固定槽，成型侧模板通过第一固定板与固定层相连接，第一固定板穿过第二固定槽插在第一固定槽内；同侧的每两个成型侧模板间采用一个第二固定板连接，第二固定板穿过第二固定槽插在第一固定槽内。

所述剪切成型侧模与高度垂直方向设置有压力杆接口，压力杆一端与压力杆接口连接，另一端同车辙板成型机数控装置进行连接，可以根据实验人员的需要，设置调节剪切成型的应力大小和摆动幅度。

所述固定层的数量为零层或多层，当只进行单层路面结构试验时，只需设置一层成型层进行剪切成型并进行试验；当进行多层路面结构试验时，最上层设置为成型层，其余层设置成固定层。

所述第一固定板和第二固定板的高度根据固定层和成型层的总层数确定，其高度不大于固定层和成型层的总高度。