一种无砟轨道水泥基材料复合结构冲击动态性能试验及评价方法技术

本发明专利技术涉及一种无砟轨道水泥基材料复合结构冲击动态性能试验及评价方法，属水泥基材料性能测试领域。试验样品为水泥基材料层状或内嵌式复合结构。一定质量的落锤从高处自由、反复落下，落锤重力势能被样品吸收，对样品产生动态冲击损伤。高清摄像机拍摄每次冲击后样品表面形貌，利用编写的计算机程序计算样品横向变形大小、上表面裂缝与层间界面区离缝数量和总面积。创新性地采用累计落锤冲击能量、冲击扩展系数、横向变形大小、上表面裂缝与界面离缝数量和总面积多个指标评价复合结构抗冲击动态性能，具有能够还原无砟轨道实体结构、智能化程度高、评价指标精度高综合性强的优点，适用于高铁无砟轨道结构抗冲击动态性能评价。价。

【技术实现步骤摘要】
一种无砟轨道水泥基材料复合结构冲击动态性能试验及评价方法


[0001]本专利技术属于水泥基材料性能测试领域，具体涉及水泥基材料的冲击性能测试，适用于水泥基材料复合结构的落锤冲击动态性能评价，尤其适用于高速铁路无砟轨道水泥基材料层状和内嵌式复合结构的冲击动态性能评价。

技术介绍

[0002]轨道结构是传递列车荷载的关键部位，我国时速大于250 km/h的高速铁路全部采取无砟轨道结构形式。无砟轨道结构形式包括板式结构和双块式结构，板式无砟轨道是由蒸养高强混凝土轨道板和乳化沥青砂浆或自密实混凝土充填层构成层状复合结构，双块式轨枕无砟轨道是由蒸养混凝土轨枕和现浇混凝土道床构成的内嵌式复合结构。研究表明，高速列车带来周期性的冲击荷载易导致混凝土开裂、层状复合结构和内嵌式复合结构界面产生离缝，进而影响无砟轨道长期耐久性和运营安全性。水泥基材料复合结构的抗冲击动态性能是无砟轨道的主要性能之一。
[0003]落锤冲击试验适用于水泥基材料冲击性能评价，具有试验操作简单、结果直观的优点。
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美国混凝土协会标准ACI 544.2R
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无砟轨道水泥基材料复合结构冲击动态性能试验及评价方法，其特征在于：1）该发明主要由落锤冲击试验机、控制系统和分析系统组成；2）落锤冲击试验机在程序控制下自动完成冲击试验，控制系统用于选择不同的落锤冲击试验模式，分析系统采用图像处理技术自动计算水泥基材料复合结构在落锤冲击过程中横向变形和样品表面状态；3）试验对象为无砟轨道水泥基材料复合结构，包括层状复合结构和内嵌式结构两种类型；4）采用多个指标共同评价无砟轨道水泥基材料复合结构的抗冲击动态性能。2.根据权利要求1所述的一种无砟轨道水泥基材料复合结构冲击动态性能试验及评价方法，其特征在于：1）所用落锤冲击试验机主要由托架、电机、绞线、落锤、样品仓等组成；2）无砟轨道水泥基材料复合结构试件通过托架平台上卡子固定，控制系统调节试件垂向高度，直至与上部支撑接触；3）样品仓尺寸为600 mm
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400 mm
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400 mm，仓内壁安装6个高清摄像头；4）落锤为不同直径的不锈钢半球，可通过增加/减少砝码调节配重，以调整锤头大小和冲击能量。3.根据权利要求1所述的一种无砟轨道水泥基材料复合结构冲击动态性能试验及评价方法，其特征在于：1）试验样品包括水泥基材料层状和内嵌式复合结构两种类型；2）类型一：层状复合结构，上层为蒸养高强混凝土，下层为C40自密实混凝土或者乳化沥青砂浆，上下层水泥基材料外观尺寸均为400 mm
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200 mm
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100 mm；3）类型二：内嵌式复合结构，内嵌为蒸养高强混凝土，尺寸为100 mm
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100 mm
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100 mm，外围为现浇混凝土，外围尺寸为400 mm
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200 mm
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【专利技术属性】
技术研发人员：李化建，杨志强，温家馨，易忠来，黄法礼，王振，董昊良，谢永江，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：