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原文传递一种基于车辙试验仪的沥青混合料疲劳性能测试方法

专利名称：	一种基于车辙试验仪的沥青混合料疲劳性能测试方法
摘要：	本发明涉及一种基于车辙试验仪的沥青混合料疲劳性能测试方法，涉及设备改进、试件制备、数据采集、数据分析等。本发明利用车辙试验仪模拟实际路面移动轮载和路面结构条件的特点并进行改进，提供与实际沥青混凝土路面受力状况及结构条件相近的室内试验条件，同时结合耗散能相关理论及分析方法评价沥青混合料的抗疲劳开裂性能，实现了传统车辙试验仪用于评价沥青混合料疲劳性能的新功能。本发明具有试验设备易得、经济、应用性强，加载形式和结构环境对现场路面模拟性强，测试过程简单快速、易控制，分析方法高效可行等优点。能较好地对沥青混合料的疲劳性能进行测试和评价，也为路面结构‑材料一体化设计提供了新的试验思路和方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	沈士蕙;张志栋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910859064.X
公开号：	CN110501243A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	赵继明
分类号：	G01N3/32(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.一种基于车辙试验仪的沥青混合料疲劳性能测试方法，该测试方法所配套的测试系统包括以轮碾为加载方式的车辙仪或轮载仪、试件、电阻应变片、柔性压力传感器、数据采集子系统和数据分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：准备基于车辙试验仪的沥青混合料疲劳性能测试所需的试件；步骤2：设置车辙试验测试环境；步骤3：进行实际试验测试和数据采集；步骤4：由基于重复弯曲疲劳试验发展而得的耗散能相关理论方法针对采集的数据进行沥青混合料疲劳性能的数据分析，得到最终性能测试结果和对应结论。 2.根据权利要求1所述的一种基于车辙试验仪的沥青混合料疲劳性能测试方法，其特征在于，所述的步骤1具体包括：根据车辙试验仪模具具体尺寸及试验要求确定试件尺寸，成型沥青混合料试件；对原始试件进行预处理后在该试件下底面跨中位置安装电阻应变片和柔性压力传感器，并在所有传感器表面进行绝缘防护处理。 3.根据权利要求2所述的一种基于车辙试验仪的沥青混合料疲劳性能测试方法，其特征在于，所述的步骤2具体包括：在车辙试验仪模具中放置橡胶板以模拟实际路面结构层，将步骤1中准备完毕的试件放置于橡胶板上，于该试件两侧安装木条以固定；同时将另一个同样粘贴应变片和传感器的试件置于所述车辙试验仪的试槽内作为温度补偿块以消除温度变化影响；各试件的传感器连接线引出所述车辙试验仪并连接至数据采集子系统；调整所述车辙试验仪的轮载大小和加载频率。 4.根据权利要求2所述的一种基于车辙试验仪的沥青混合料疲劳性能测试方法，其特征在于，所述的沥青混合料试件通过轮碾成型法成型而成，所述的沥青混合料试件为板式试件，其长宽根据所述车辙试验仪具体型号而定，其厚度根据混合料级配或测试道路的厚度而定；所述的原始试件进行预处理的过程包括试件的切割、黏贴传感器区域的打磨和涂胶，所述所有传感器表面通过硅胶胶水进行绝缘防护处理。 5.根据权利要求3所述的一种基于车辙试验仪的沥青混合料疲劳性能测试方法，其特征在于，所述的橡胶板采用氯丁橡胶制成，其长宽依据所述车辙试验仪模具尺寸而定，其厚度根据试验要求或所需模拟的路面结构情况而定；所述木条的长宽高根据所述车辙试验仪模具的型号以及所述试件的尺寸而定；所述车辙试验仪的轮载大小通过增减所述车辙试验仪加载臂重或调节加载接触压力以调整，所述车辙试验仪的加载频率通过调节所述车辙试验仪加载轮速度控制以调整。 6.根据权利要求3所述的一种基于车辙试验仪的沥青混合料疲劳性能测试方法，其特征在于，所述的步骤3具体包括：对步骤2中通过所述温度补偿块进行保温后的试件施加周期性的移动荷载；通过所述电阻应变片和柔性压力传感器来分别测量所述试件所产生的拉伸变形应变量和竖向压力变化，数据采集子系统同时连续记录数据，即所述车辙试验仪和传感器分别得出的所述试件的轮辙深度、轮载作用次数、应变及应力变化数据。 7.根据权利要求6所述的一种基于车辙试验仪的沥青混合料疲劳性能测试方法，其特征在于，所述的步骤3中在试验测试温度下进行保温不少于2小时，试验测试全程控温；试验测试过程中轮载大小恒定，且轮载工作模式为应力控制模式。 8.根据权利要求6所述的一种基于车辙试验仪的沥青混合料疲劳性能测试方法，其特征在于，所述的步骤4具体包括：首先根据所述试件应变随加载次数或时间的变化曲线获取混合料的回弹应变随时间的变化曲线，并由变化曲线得出所述混合料在不同评价指标下的疲劳寿命；然后根据所述试件加载过程中压力-应变随加载次数或时间的变化关系计算试件的相位角，结合加载应力、频率和所测回弹应变、相位角数据计算耗散能及耗散能相对变化率；最后计算耗散能相对变化率曲线平谷值，以对沥青混合料疲劳性能进行评价。 9.根据权利要求8所述的一种基于车辙试验仪的沥青混合料疲劳性能测试方法，其特征在于，所述混合料的回弹应变为单个加载循环过程中试件拉伸变形应变曲线的幅值；所述混合料的疲劳寿命包括劲度模量增长率出现转折，即回弹应变曲线增长速度转折点所对应的加载次数，和劲度模量衰减到初始值的50％，也即应力控制模式下回弹应变增长至初始值的2倍所对应的加载次数。
所属类别：	发明专利