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原文传递一种无机结合料稳定材料动态直接拉伸回弹模量测试方法

专利名称：	一种无机结合料稳定材料动态直接拉伸回弹模量测试方法
摘要：	本发明涉及一种无机结合料稳定材料动态直接拉伸回弹模量测试方法，属于公路材料测试领域。本发明采用直接拉伸实验，通过拉伸荷载与拉伸强度之间的正比关系，在试验中得到最大拉伸荷载；采用直接最大拉伸荷载数值分级数以Haversine波形动态作用于试件，记录荷载波峰值和荷载波谷值，同时采集对应时刻位移传感器的最大变形和最小变形，绘制“变形—荷载”曲线，拟合得到一元二次函数，再通过计算得到动态直接拉伸回弹模量。本发明的方法能更直接反映动态直接拉伸回弹模量，为路面结构设计提供更直接的参考数据。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	交通运输部公路科学研究所
发明人：	周兴业;王旭东;刘晋周;金海兵;蔡雷;单伶燕
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910392967.1
公开号：	CN110057672A
代理机构：	北京兆君联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	胡敬红
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	100088 北京市海淀区西土城路8号
主权项：	1.一种无机结合料稳定材料的动态直接拉伸回弹模量测试方法，包括如下顺序步骤： (1)成型无机结合料稳定材料圆柱体试件，养生90或180天，在标准养生室中养生至规定龄期的前一天，测定圆柱体试件直径； (2)采用胶黏剂将上加载板黏贴在试件的顶部，下加载板黏贴在试件的底部， (3)将试件饱水养生24小时后取出擦干，将3或3个以上位移传感器分别固定于试件侧面中部位置得到待测试件，位移传感器在圆柱体试件径向等角度分布，且位移传感器测定位移方向为圆柱体试件的高度方向； (4)确定无机结合料稳定材料的直接拉伸强度 1)将材料试验机与待测试件的上加载板连接，下加载板固定于基座上，调节位移传感器并清零，选择加载速率，施加拉伸试验荷载，直至试件破坏； 2)记录试件在整个拉伸试验过程中所承受的拉伸荷载F和产生的拉伸位移d，记录“荷载—位移”曲线； 3)根据“荷载—位移”曲线得到试件直接拉伸试验的最大荷载Fr；式中：Rt——直接拉伸强度(MPa)； Fr——最大拉伸荷载(N)； D——试件直径(mm)； (5)测定无机结合料稳定材料动态直接拉伸回弹模量 ①.另取待测试件，将材料试验机与该待测试件的上加载板连接，下加载板固定于基座上，调节位移传感器并清零， ②.从零至Fr之间取不同值作为作为动态直接拉伸回弹模量试验的试验荷载级数值； ③.对待测试件进行Haversine波形动态荷载，试验荷载级数值由低到高逐级加载各级位之间无间歇，荷载频率为10Hz，每级荷载的最后1s，采集荷载波峰值和荷载波谷值，同时采集对应时刻位移传感器的最大变形和最小变形； ④.采用式(2)和式(3)分别计算每级荷载作用下的实际荷载和实际变形； P＝Pmax-Pmin (2) l0＝lmax-lmin (3) 式中：P——实际荷载均值(N)； l0——实际变形均值(mm)； Pmax——荷载波峰值均值(N)； Pmin——荷载波谷值均值(N)； lmax——最大变形均值(mm)； lmin——最小变形均值(mm)； ⑤.以实际荷载均值为横坐标，以实际变形均值为纵坐标，绘制“变形—荷载”曲线， ⑥.采用式(4)中的一元二次函数对该曲线进行拟合。 l0＝aP2+bP+c (4) 式中：a、b、c——回归参数； ⑦.采用式(5)计算动态直接拉伸回弹模量式中：——动态直接拉伸回弹模量(MPa)； Fr——直接拉伸试验的最大荷载(N)； H——试件高度(mm)； D——试件直径(mm)。 2.根据权利要求1所述的方法，所述步骤(4)中待测试件有多个，根据“荷载—位移”曲线得到试件直接拉伸试验的最大荷载平均所述步骤②中的试验荷载级数值为从零至之间的不同值；所述步骤(5)中待测试件有多个，动态直接拉伸回弹模量计算为平均值。 3.根据权利要求2所述的方法，所述步骤②中的试验荷载级数值分别为 4.根据权利要求3所述的方法，所述每级荷载作用次数为200次，每级荷载的最后1s，采集连续10次加载循环的荷载波峰值和荷载波谷值，同时采集对应时刻位移传感器的最大变形和最小变形；按式(2)、(3)求得实际荷载均值和实际变形均值。 5.根据权利要求1所述的方法，所述位移传感器包括连接杆两端的接收器和固定块，所述接收器和固定块固定于试件侧面上、下垂直正对位置。 6.根据权利要求5所述的方法，所述试件饱水前，在试件表面上、下各垂直正对位置黏贴一个U形钢帽，上、下U形钢帽之间的间距应大于集料最大粒径的4倍，所述接收器卡接于下U形钢帽内并通过固定螺丝与下钢帽固定连接，所述固定块沿连接杆上下移动至上钢帽位置并通过插销将连接杆与固定块固定连接，所述固定块卡接于U形钢帽内并与上钢帽通过固定螺丝固定。 7.根据权利要求1所述的方法，所述位移传感器有三个均布于试件侧面中部，各位移传感器之间在试件径向呈120°夹角。 8.根据权利要求1所述的方法，所述步骤(2)之前采用水泥净浆将试件顶部和底部抹平,所述步骤(3)中的饱水为将试件放在水槽中浸泡24h，使水面高出试件顶面25mm以上。 9.根据权利要求1所述的方法，所述无机结合料稳定材料圆柱体试件中含水率4-7％，水泥含量4-6％，其它为碎石。 10.根据权利要求9所述的方法，所述无机结合料稳定材料中碎石为细粒材料、中粒材料，所述圆柱体试件直径×高度为φ100mm×200mm，制备试件个数为9个，部分试件用于直接拉伸强度测试，另一部分用于动态直接拉伸回弹模量测试；所述无机结合料稳定材料中碎石为粗粒材料，所述圆柱体试件直径×高度为φ150mm×300mm，制备试件个数为15个，部分试件用于直接拉伸强度测试，另一部分用于动态直接拉伸回弹模量测试。
所属类别：	发明专利