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原文传递一种细观尺度下沥青胶浆与集料界面断裂力学参数获取试验夹具及其试验方法

专利名称：	一种细观尺度下沥青胶浆与集料界面断裂力学参数获取试验夹具及其试验方法
摘要：	本申请公开了一种细观尺度下沥青胶浆与集料界面断裂力学参数获取试验夹具及其试验方法，该试验夹具包括以下组件：试验夹具主体、试件浇筑载台和沥青胶浆膜厚度控制挡片；试验方法包括以下步骤：筛选集料、浇筑环氧树脂硬性胶、切割集料、浇筑沥青膜、粘贴夹具、安装端部楔形夹具、施加荷载并记录数据和计算界面拉伸断裂力学参数；该试验方法能够实现细观尺度下的沥青胶浆与集料界面拉伸断裂力学参数测定，能够消除宏观尺度试验中尺寸效应、边界条件等因素的影响；该方法可以定量控制沥青胶浆与集料界面厚度，适应于测定不同种类的沥青胶浆与集料界面。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	东南大学
发明人：	马涛;顾临皓;丁珣昊;张伟光;吴少鹏;肖月
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910027003.7
公开号：	CN109781517A
代理机构：	南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：	钱超
分类号：	G01N3/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	211189 江苏省南京市江宁区东南大学路2号
主权项：	1.一种细观尺度下沥青胶浆与集料界面断裂力学参数获取试验夹具，其特征在于：所述细观尺度下沥青胶浆与集料界面断裂力学参数获取试验夹具由三部分组成，分别为：试验夹具主体、试件浇筑载台(5)和沥青胶浆膜厚度控制挡片，所述试验夹具主体由两个T字型夹具(1)对称排列而成，夹具(1)的夹具头部(2)中央设有正方形凹槽，所述凹槽内设有集料(3)，集料(3)与夹具头部(2)之间使用环氧树脂硬质胶粘贴，所述集料(3)之间粘附一层沥青胶浆膜(4)；所述试件浇筑载台(5)的顶面设有与夹具尾部(9)搭配使用的夹具尾部卡槽(6)和浇筑区挡块(7)，所述浇筑区挡块(7)和集料(3)共同围成矩形的沥青胶浆浇筑区(10)，所述浇筑区挡块(7)上有T字型凹槽，T字型凹槽内设有沥青胶浆膜厚度控制挡片(8)。 2.一种细观尺度下沥青胶浆与集料界面断裂力学参数获取试验夹具的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，筛选并切割集料：筛选粒径大于20mm的集料(3)，使用玉石切割机切割成长10mm，宽10mm，厚5mm的矩形集料试件；第二步，粘贴集料：配置环氧树脂双组份硬性胶，均匀涂刷于夹具头部(2)的凹槽底部，将切割好的集料(3)试件压入凹槽，静置12小时，待环氧树脂胶充分硬化；第三步，涂刷隔离液：将隔离液均匀涂刷于试件浇筑载台的浇筑区挡块(7)内侧表面、上表面、沥青胶浆浇筑区底面以及集料(3)试件的侧表面；第四步，安装浇筑载台及挡片：将夹具尾部(9)卡入试件浇筑载台(5)的夹具尾部卡槽(6)中，在沥青胶浆膜厚度控制挡片(8)伸入到沥青胶浆浇筑区的外表面粘贴特氟龙胶带，然后将沥青胶浆膜厚度控制挡片(8)插入到浇筑区挡块(7)中对应的T字型凹槽中；第五步，浇筑沥青膜：加热沥青胶浆，逐渐浇筑入沥青胶浆浇筑区(10)内；将夹具沿着夹具尾部卡槽(6)向中间推动，最终使集料(3)与沥青胶浆膜厚度控制挡片(8)压紧；待沥青胶浆冷却至室温后，用加热的刮刀刮去被挤出浇筑区的沥青胶浆；拔出沥青胶浆膜厚度控制挡片(8)，将试验夹具主体连同集料一起，沿竖直方向退出浇筑载台；第六步，SEM-serve设备安装：将试验夹具主体连同集料一起水平放入到SEM-serve设备的楔形夹具中，使楔形夹具夹紧夹具尾部(9)；第七步，施加荷载并记录数据：先施加预加荷载，消除试验装置的初始扰动，再施加等应变率荷载，记录张力-位移曲线；第八步，计算界面拉伸断裂力学参数：根据记录的张力-位移曲线，计算沥青胶浆与集料界面初始刚度、界面拉伸断裂强度及断裂能。 3.根据权利要求1所述的细观尺度下沥青胶浆与集料界面断裂力学参数获取试验夹具，其特征在于：所述两个T字型夹具(1)的夹具头部(2)长20mm、宽20mm、厚度3mm，夹具头部中央的正方形凹槽的长10mm、宽10mm、深1mm；夹具尾部(9)长30mm、宽20mm、厚5mm；材料采用45#钢。 4.根据权利要求1所述的细观尺度下沥青胶浆与集料界面断裂力学参数获取试验夹具，其特征在于：所述试件浇筑载台(5)的载台长100mm、宽40mm、高15mm；夹具尾部卡槽(6)宽5mm、深15mm。 5.根据权利要求1所述的细观尺度下沥青胶浆与集料界面断裂力学参数获取试验夹具，其特征在于：所述沥青胶浆膜厚度控制挡片(8)伸入浇筑区的长度为1mm；制备0.04mm、0.14mm、0.34mm、0.64mm、0.84mm、1.34mm不同厚度的一组厚度控制挡片，在两侧粘贴厚度为0.08mm的特氟龙薄膜后，整体厚度分别为0.2mm，0.3mm，0.5mm，0.8mm，1mm，1.5mm。 6.根据权利要求2所述的细观尺度下沥青胶浆与集料界面断裂力学参数获取试验夹具的试验方法，其特征在于：所述第三步中将丙三醇与滑石粉按照质量份数比2.5：1配置成隔离液。 7.根据权利要求2所述的细观尺度下沥青胶浆与集料界面断裂力学参数获取试验夹具的试验方法，其特征在于：所述第五步中，沥青胶浆加热温度为180℃-200℃，待沥青胶浆冷却至室温后，用加热至200℃的刮刀刮去被挤出浇筑区的沥青胶浆。 8.根据权利要求2所述的细观尺度下沥青胶浆与集料界面断裂力学参数获取试验夹具的试验方法，其特征在于：所述第七步中，施加0.1mm/min的拉伸位移荷载20s，卸除荷载20s，再施加1mm/min的等应变率荷载，记录张力-位移曲线。 9.根据权利要求2所述的细观尺度下沥青胶浆与集料界面断裂力学参数获取试验夹具的试验方法，其特征在于：所述第八步中，根据记录的张力-位移曲线，读取开裂时的峰值张力Nc及其对应的位移δc、破坏时的相对位移δf，根据集料试件长度D及宽度H、沥青胶浆膜厚度控制挡片伸入浇筑区的长度d，计算沥青胶浆与集料界面初始刚度K、拉伸断裂强度σc及断裂能Gf分别按照式[1]至式[3]计算：
所属类别：	发明专利