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专利号: 2017105390784
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种桥面沥青铺装鼓包扩散过程力学参数测试方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)制作带有中心孔的试件,并在试件的表面先喷白色哑光漆,再喷黑色哑光漆,在试件的表面形成散斑;

2)将试件放于环境箱(2)内,固定在试件固定架(3)上,并使试件的中心孔与输出油管(28)连接;

3)设定环境箱(2)内的温度和湿度,对环境箱(2)进行加热和加湿,达到试验设定值;

4)调整相机(6)的位置和角度,开启MTI-3D结构变形测量系统(5)并使用标定板对测量仪器进行标定,然后连续铺拍摄4~6张试件表面图片,由系统自行误差补偿;

5)开启MTS疲劳试验机,以恒定位移速率加载模式带动加压油缸(4)向试件内注入液压油;MTS疲劳试验机自动采集力随时间的变化F(t),同时MTI-3D结构变形测量系统(5)采集试件表面轮廓变形,从而得到试件表面各点随时间的变形数据;

6)根据帕斯卡原理,将力-时间数据F(t)按下式转化为铺装材料承受的压强-时间数据q(t):

q(t)=F(t)/A

公式中,A为加压油缸内部的面积;

若材料自身受拉破坏出现裂缝,试件内加压油不再处于封闭状态,压强-时间曲线会瞬降,此时应用压强最大时刻对应的MTI-3D结构变形测量系统(5)采集得到铺装材料中心点处的拉伸应变作为破坏应变参数;

若压强-时间曲线先表现为缓慢下降,然后铺装材料被拉坏,则按下式计算界面断裂能参数:

公式中,G为界面断裂能,t1为压强曲线出现峰值时刻,qmax为t1时刻压力值,E(t1)为t1时刻铺装材料松弛模量,h为试件铺装材料的厚度,a为试件中部圆孔半径,d(t1)为t1时刻铺装材料中心点的挠度,v为材料泊松比;同时按材料破坏时刻MTI-3D结构变形测量系统(5)采集得到铺装材料中心点处的拉伸应变作为破坏应变参数。

2.根据权利要求1所述的一种桥面沥青铺装鼓包扩散过程力学参数测试方法,其特征在于,所述步骤1)中制作试件的步骤包括:1)将拌合好的水泥混凝土装入车辙板中,并放置在振动台上持续振动3~5min,振动过程中在水泥混凝土中心位置放置高度大于试件厚度的钢圆柱体,混凝土初凝后,将圆柱体从混凝土板中取出,从而形成中心孔,并对混凝土板进行养生,以模拟水泥混凝土桥桥面板;或者制作带中心孔的钢板,以模拟钢桥桥面板;

2)使用钢质圆柱体填充试件中心孔,钢质圆柱体上表面与水泥板或钢板上表面齐平,在钢质圆柱体表面涂抹沥青隔离剂;

3)将防水粘结层材料铺设在水泥混凝土板或者钢板表面;待防水粘结层冷却形成强度后,缓慢取走中心孔内圆柱体,制备得到带有防水粘结层且存在非粘区域的试件,以模拟施工过程桥面板上存有非粘缺陷的防水粘结层;或者待防水粘结层冷却形成强度后,在混凝土板或钢板上铺设并压实桥面用沥青混合料,待铺装混合料冷却形成强度后,缓慢取走中心孔内圆柱体,从而制备成桥面铺装层且存在非粘区域的试件,以模拟运营过程桥面板上存在非粘缺陷的铺装体系。