一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法，包括计算机、空气泵、环境箱、用于检测环境箱内温度的温度传感器、以及设置于环境箱内的底板及空气气囊；待测试件为圆筒形结构，待测试件位于底板上，空气气囊放置于待测试件内，待测试件内设置有用于检测空气气囊对待测试件内壁压力的压力传感器，压力传感器的输出端及温度传感器的输出端均与计算机的输入端相连接，计算机的输出端与空气泵的控制端及环境箱的控制端相连接，该装置及方法能够较为真实的模拟沥青混合料的受力状态，并且试验装置的结构简单，沥青混合料抗拉强度的测定较为准确，同时能够测定温度对沥青混合料抗拉强度的影响。

A test device and method for measuring tensile strength of asphalt mixture by radial pressure

【技术实现步骤摘要】
一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法
本专利技术属于沥青混合料性能检测领域，涉及一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法。
技术介绍
沥青路面已成为国内外最广泛使用的路面结构，沥青路面由于使用了粘结力较强的沥青材料作为结合料，因而增加了混合料之间的粘结力，提高了混合料的强度及稳定性，使路面的使用质量和使用寿命都得到了提高。一般沥青混合料均具有较高的抗压强度，而抗拉强度则较低。因此，抗拉强度是衡量沥青混合料力学性质的重要指标，也是与沥青路面材料与结构设计的关键参数之一，准确测定沥青混合料的抗拉强度是沥青路面材料和结构设计的关键技术。目前，多采用劈裂(间接拉伸)试验、直接拉伸试验、弯曲试验等方法进行测试，但已有方法存在诸多不足。目前沥青混合料抗拉强度试验存在不足，更缺乏用于测定沥青混合料抗拉强度的试验装置以及方法。现有技术的主要缺点如下：(1)劈裂(间接拉伸)试验方法简单，应用较为广泛，但是其受力模式与实际路面中沥青混合料的受力状态相差较大，且压条和夹具处容易局部损害，导致测试结果不准确，甚至无法得到测试结果；(2)直接拉伸试验通过夹具固定棱柱体试件，拉伸后直接测定沥青混合料抗拉强度，其结果虽然直观，但装置过于复杂、试件成型繁琐，试件受力模式与实际路面中沥青混合料的受力状态相差较大，受力复杂且夹具处容易局部损坏，导致测试结果离散性较大，甚至无法得到测试结果。(3)弯曲试验的受力模式与实际路面中沥青混合料的受力状态较为一致，但柱体试件制作过分笨重，测试过于繁复，支座处容易局部损坏，导致测试结果离散性较大，甚至无法得到测试结果；(4)劈裂(间接拉伸)试验、直接拉伸试验、弯曲试验等已有的试验装置未能考虑温度对沥青混合料抗拉强度的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法，该装置及方法能够较为真实的模拟沥青混合料的受力状态，并且试验装置的结构简单，沥青混合料抗拉强度的测定较为准确，同时能够测定温度对沥青混合料抗拉强度的影响。为达到上述目的，本专利技术所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置包括计算机、空气泵、环境箱、用于检测环境箱内温度的温度传感器、以及设置于环境箱内的底板及空气气囊；待测试件为圆筒形结构，待测试件位于底板上，空气气囊放置于待测试件内，待测试件内设置有用于检测空气气囊对待测试件内壁压力的压力传感器，压力传感器的输出端及温度传感器的输出端均与计算机的输入端相连接，计算机的输出端与空气泵的控制端及环境箱的控制端相连接。空气泵通过软管与空气气囊相连通。空气气囊上设置有用于连通软管的螺纹接口。环境箱的顶部设置有软管箱，软管的中部位于所述软管箱内。本专利技术所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验方法包括以下步骤：1)温度传感器实时检测环境箱内的温度信息，并将环境箱内的温度信息发送至计算机中，计算机根据环境箱内的温度信息及预设温度T1控制环境箱，使环境箱内的温度等于预设温度T1；2)开启空气泵，空气泵向空气气囊内连续充入空气，使空气气囊对待测试件内壁施加的压力逐渐升高，直至待测试件达到破坏状态为止，在此过程中，通过压力传感器实时检测空气气囊对待测试件内壁施加的压力信息，并将所述压力信息发送至计算机中，计算机根据所述压力信息绘制压力-时间曲线，其中，当待测试件达到破坏状态时，压力传感器测量得到的压力值P出现拐点Pmax；则，在温度T1的条件下，沥青混合料的抗拉强度σ1为：R-r为待测试件的壁厚，h为待测试件的高度，R为待测试件的外径，r为待测试件的内径；3)更换新的待测试件，然后将环境箱内的预设温度调整为T2，计算机根据环境箱内的温度信息及预设温度T2控制环境箱，使环境箱内的温度等于预设温度T2；4)重复步骤2)，得在温度T2的条件下，沥青混合料的抗拉强度σ2，则沥青混合料的温度影响系数α为：本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置及方法在具体操作时，通过空气泵向空气气囊内充入空气，再通过空气气囊对待测试件的内壁施加压力，然后通过压力传感器检测空气气囊对待测试件内壁施加的压力，从而更为真实的模拟沥青混合料的受力状态，同时避免现有测试装置结构繁琐带来的测量误差。同时在试验时，通过压力传感器实时检测空气气囊对待测试件内壁施加的压力信息，并将所述压力信息发送至计算机中，计算机即可进行压力-时间曲线的绘制，同时空气泵对空气气囊进行充气为连续性的，从而能够计算得到沥青混合料的抗拉强度。需要说明的是，本专利技术在环境箱内完成试验，可以通过环境箱调整试验环境的温度，以测定温度对沥青混合料抗拉强度的影响。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中压力传感器10的位置图。其中，1为计算机、2为待测试件、3为环境箱、4为软管、5为空气泵、6为温度传感器、7为软管箱、8为螺纹接口、9为空气气囊、10为压力传感器、11为底板。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参考图1，本专利技术所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置包括计算机1、空气泵5、环境箱3、用于检测环境箱3内温度的温度传感器6、以及设置于环境箱3内的底板11及空气气囊9；待测试件2为圆筒形结构，待测试件2位于底板11上，空气气囊9放置于待测试件2内，待测试件2内设置有用于检测空气气囊9对待测试件2内壁压力的压力传感器10，压力传感器10的输出端及温度传感器6的输出端均与计算机1的输入端相连接，计算机1的输出端与空气泵5的控制端及环境箱3的控制端相连接。空气泵5通过软管4与空气气囊9相连通；空气气囊9上设置有用于连通软管4的螺纹接口8；环境箱3的顶部设置有软管箱7，软管4的中部位于所述软管箱7内。本专利技术所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验方法包括以下步骤：1)温度传感器6实时检测环境箱3内的温度信息，并将环境箱3内的温度信息发送至计算机1中，计算机1根据环境箱3内的温度信息及预设温度T1控制环境箱3，使环境箱3内的温度等于预设温度T1；2)开启空气泵5，空气泵5向空气气囊9内连续充入空气，使空气气囊9对待测试件2内壁施加的压力逐渐升高，直至待测试件2达到破坏状态为止，在此过程中，通过压力传感器10实时检测空气气囊9对待测试件2内壁施加的压力信息，并将所述压力信息发送至计算机1中，计算机1根据所述压力信息绘制压力-时间曲线，其中，当待测试件2达到破坏状态时，压力传感器10测量得到的压力值P出现拐点Pmax；则，在温度T1的条件下，沥青混合料的抗拉强度σ1为：R-r为待测试件2的壁厚，h为待测试件2的高度，R为待测试件2的外径，r为待测试件2的内径；3)更换新的待测试件2，然后将环境箱3内的预设温度调整为T2，计算机1根据环境箱3内的温度信息及预设温度T2控制环境箱3，使环境箱3内的温度等于预设温度T2；4)重复步骤2)，得在温度T2的条件下，沥青混合料的抗拉强度σ2，则沥青混合料的温度影响系数α为：空气泵5通过软管4与空气气囊9相连通，其中，软管4与空气气囊9上的螺纹接口8相连通，因此可以根据需要更换适应不同厚度及不同高度待测试件2的空气气囊9。压力传感器10实时检测空气气囊9对待测试件2内壁的压力信息，并将检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置，其特征在于，包括计算机(1)、空气泵(5)、环境箱(3)、用于检测环境箱(3)内温度的温度传感器(6)、以及设置于环境箱(3)内的底板(11)及空气气囊(9)；待测试件(2)为圆筒形结构，待测试件(2)位于底板(11)上，空气气囊(9)放置于待测试件(2)内，待测试件(2)内设置有用于检测空气气囊(9)对待测试件(2)内壁压力的压力传感器(10)，压力传感器(10)的输出端及温度传感器(6)的输出端均与计算机(1)的输入端相连接，计算机(1)的输出端与空气泵(5)的控制端及环境箱(3)的控制端相连接。

【技术特征摘要】
1.一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置，其特征在于，包括计算机(1)、空气泵(5)、环境箱(3)、用于检测环境箱(3)内温度的温度传感器(6)、以及设置于环境箱(3)内的底板(11)及空气气囊(9)；待测试件(2)为圆筒形结构，待测试件(2)位于底板(11)上，空气气囊(9)放置于待测试件(2)内，待测试件(2)内设置有用于检测空气气囊(9)对待测试件(2)内壁压力的压力传感器(10)，压力传感器(10)的输出端及温度传感器(6)的输出端均与计算机(1)的输入端相连接，计算机(1)的输出端与空气泵(5)的控制端及环境箱(3)的控制端相连接。2.根据权利要求1所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置，其特征在于，空气泵(5)通过软管(4)与空气气囊(9)相连通。3.根据权利要求1所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置，其特征在于，空气气囊(9)上设置有用于连通软管(4)的螺纹接口(8)。4.根据权利要求1所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置，其特征在于，环境箱(3)的顶部设置有软管箱(7)，软管(4)的中部位于所述软管箱(7)内。5.一种径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验方法，其特征在于，基于权利要求1所述的径向施压测定沥青混合料抗拉强度的试验装置，包括以下步骤：1)温度传感器(6)实时检测环境箱(3)内的温度信息，并将环境箱(3)内的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：张久鹏，屈甜，裴建中，谭好奇，郭栋，葛敬勇，刘卧龙，李蕊，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61