一种沥青混合料反射裂缝模拟试验模具及试验试件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种沥青混合料反射裂缝模拟试验模具及试验试件，所述试验模具包括：试模，在所述试模上成型有试验槽；橡胶层，铺设在所述试验槽内的底面上；钢板层，包括铺设在所述橡胶层上方的两块独立钢板，两块所述独立钢板之间形成间隙通道；预切缝层，在所述预切缝层的中间开设有切缝，将所述预切缝层分隔为独立的两部分，所述切缝的宽度为0.1cm～1cm；所述切缝与所述间隙通道相连通，形成脱空区；待测沥青混合料层，层底预切缝，切缝宽度与预切缝层的切缝宽度一致，深度为1cm。本申请中的试验模具及试验试件可以模拟沥青路面在车辆轮载作用下，抵抗反射裂缝的能力，且能有效加快反射裂缝的发生，大幅缩短了室内加载的时间。间。间。

【技术实现步骤摘要】
一种沥青混合料反射裂缝模拟试验模具及试验试件


[0001]本技术涉及道路工程领域，特别是涉及一种沥青混合料反射裂缝模拟试验模具及试验试件。

技术介绍

[0002]我国公路大规模采用沥青面层加半刚性基层的组合结构，这种结构强度高、承载能力强，很好地满足了我国高温重载的交通量条件。但是众所周知，半刚性基层由于采用水泥、石灰等无机结合料作为胶结料，存在温缩、干缩等问题，导致基层易出现裂缝。当基层裂缝向上拓展、贯穿沥青面层后即形成了反射裂缝。当在已有水泥路面上加铺沥青层时，原水泥路面的裂缝或施工接缝也会导致沥青加铺层反射裂缝的产生。此外，在旧路改造工程中原沥青路面已经存在裂缝时，在其上方加铺沥青罩面层时也容易导致反射裂缝的发生。
[0003]反射裂缝的发生将破坏沥青路面的完整性，尤其是裂缝间距小时，路面被分割成一块块独立的结构，从而使路面承载力大幅下降。而雨水顺着裂缝下渗至基层、路基后，还会引起路基路面整体塌陷。因此准确评价沥青路面抵抗反射裂缝的能力十分重要。目前一般采用低温或常温弯曲试验评价沥青混合料的抗低温开裂或疲劳开裂性能，但是这仅是对混合料自身的评价，没有考虑下承层开裂对沥青混合料抗开裂性能的影响。
[0004]为了解决这一问题，近年来现有技术中出现了用于抗开裂性能测试的实验模具，这类模具将沥青材料层铺设于槽体内开设有裂缝的材料层上方，利用轮辙仪的加载轮在沥青材料层表面，沿着垂直于裂缝的方向做往返运动，从而对车载情况下的裂缝进展进行模拟。但是这类模具在设有裂缝的材料层下方为完整的橡胶层或橡胶层与钢板层的拼接层，有些案例通过两层橡胶层形成脱空区，但是无论下承层如何，沥青材料层均为完好的试件(即没有预切缝)，由于没有充足的变形空间和集中受力点，反射裂缝的发生时间往往较长，需要进行长时间的加载实验，从而使得实验周期加大。
[0005]在这种情况下，如何探索一种能够快速模拟分析沥青混合料抗反射裂缝能力的试验模具和试件结构，是本领域急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本技术解决的是现有技术中的沥青料反射裂缝模拟试验装置需要进行长时间的加载实验，实验周期较长的问题，进而提供一种能够加快反射裂缝的发生、大幅缩短加载时间的沥青混合料反射裂缝模拟试验模具及试验试件。
[0007]本技术解决上述技术问题采用的技术方案为：
[0008]一种沥青混合料反射裂缝模拟试验模具，包括：试模，在所述试模上成型有试验槽；橡胶层，铺设在所述试验槽内的底面上，所述橡胶层的厚度为1cm～3cm；钢板层，包括铺设在所述橡胶层上方的两块独立钢板，所述独立钢板的厚度为1cm～3cm，两块所述独立钢板之间形成间隙通道，所述间隙通道的宽度为1
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20cm；预切缝层，所述试验槽内位于所述预切缝层上方的空间为待测材料填充区；在所述预切缝层的中间开设有第一切缝，将所述预
切缝层分隔为独立的两部分，所述第一切缝的宽度为0.1cm～1cm；所述第一切缝与所述间隙通道相连通，形成脱空区。
[0009]所述预切缝层采用水泥混凝土层或沥青混合料层。
[0010]所述试验槽的槽体长度和宽度均为30cm。
[0011]所述预切缝层采用厚度为4cm～6cm，抗压强度等级高于或者等于C30的水泥混凝土层。
[0012]所述预切缝层采用厚度为2～5cm的沥青混合料层。
[0013]使用所述试验模具的沥青混合料反射裂缝模拟试验试件，在所述试验槽的待测材料填充区铺设有至少一层待测沥青料层。
[0014]在位于最下方的待测沥青料层的底面上开设有第二切缝，所述第二切缝位于所述第一切缝的正上方，所述第二切缝的延伸方向与宽度和第一切缝的延伸方向与宽度相一致，所述第二切缝的深度为1cm。
[0015]在所述预切缝层和待测沥青料层之间还铺设有层间处治材料层。
[0016]在所述试验槽的待测材料填充区铺设有至少两层待测沥青料层，至少两层待测沥青料层的总厚度为4cm～20cm。
[0017]所述待测沥青料层为沥青混凝土层、沥青玛蹄脂碎石层、开级配抗滑磨耗层、排水性沥青混合料层中的任意一种或多种的组合。
[0018]本技术所述的沥青混合料反射裂缝模拟试验模具和试验试件，优点在于：
[0019](1)本技术所述的沥青混合料反射裂缝模拟试验模具，在路面结构层位下方设置了钢板层和橡胶层，同时待测沥青混合料层预切缝。位于上方的钢板层能够提供足够的强度支撑，可防止预切缝层在竖直方向上发生大幅度、不均匀的形变，保证预切缝层与待测沥青材料层之间的力传递均匀、稳定；位于下方的1cm～3cm橡胶层可提供适宜的变形空间。
[0020](2)本技术所述的沥青混合料反射裂缝模拟试验模具，采用沥青混合料层+预切缝水泥混凝土层的组合结构时，可准确模拟半刚性基层开裂或原水泥路面开裂对沥青面层反射裂缝产生的影响。本申请优选所述预切缝层采用厚度为4cm～6cm，抗压强度等级高于或者等于C30的水泥混凝土层，从而更加准确地模拟半刚性基层的力学特征。
[0021]而当采用沥青混合料层+预切缝沥青混合料层的组合结构，可准确模拟旧沥青面层开裂对沥青面层反射裂缝产生的影响。这种组合结构的模拟试验方法，避免了过去仅对单一层位的面层抗开裂性能进行评价的片面性，能够更加全面的模拟分析沥青路面的抗反射裂缝能力。本申请优选所述预切缝层采用厚度为2～5cm的沥青混合料层，与常规沥青路面表面层厚度一致，能够真实模拟沥青面层开裂过程。
[0022](3)本技术所述的沥青混合料反射裂缝模拟试验试件，可在预切缝水泥混凝土层和待测沥青材料层之间铺设聚脂玻纤布、玻纤格栅、防水卷材、应力吸收层等层间处治材料，模拟分析不同层间处治材料下沥青混合料抗开裂性能的差异。而通过对比不同类型沥青混合料抗开裂性能的差异，也可为高抗裂沥青混合料设计提供优化方法。
[0023]作为优选的实施方式，本申请中的试验试件，在位于最下方的待测沥青料层的底面上开设有第二切缝，所述第二切缝位于所述第一切缝的正上方，所述第二切缝的延伸方向与宽度和第一切缝的延伸方向与宽度相一致，所述第二切缝的深度为1cm。实际上车辆在
路面上行驶时，由于沥青料层底受到弯拉应力，层底会首先出现微裂缝，然后继续向上发展。位于底层待测沥青料层底面上的第二切缝使得待测沥青层的受力更加集中，第一切缝和第二切缝的延伸方向与宽度和第一切缝的延伸方向与宽度相一致，这使得切缝反射路径保持固定，沿预切缝向上拓展，从而进一步有效加快反射裂缝的发生，大幅缩短了室内加载的时间。
[0024]为了使本技术所述的沥青混合料反射裂缝模拟试验模具及试验试件的技术方案更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细说明。
附图说明
[0025]如图1所示是本技术所述的沥青混合料反射裂缝模拟试验试件的结构示意图；
[0026]如图2所示是本技术所述的设置有第二切缝的沥青混合料反射裂缝模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沥青混合料反射裂缝模拟试验模具，其特征在于，包括：试模，在所述试模上成型有试验槽；橡胶层，铺设在所述试验槽内的底面上，所述橡胶层的厚度为1cm～3cm；钢板层，包括铺设在所述橡胶层上方的两块独立钢板，所述独立钢板的厚度为1cm～3cm，两块所述独立钢板之间形成间隙通道，所述间隙通道的宽度为1
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20cm；预切缝层，所述试验槽内位于所述预切缝层上方的空间为待测材料填充区；在所述预切缝层的中间开设有第一切缝，将所述预切缝层分隔为独立的两部分，所述第一切缝的宽度为0.1cm～1cm；所述第一切缝与所述间隙通道相连通，形成脱空区。2.根据权利要求1所述的沥青混合料反射裂缝模拟试验模具，其特征在于，所述预切缝层采用水泥混凝土层或沥青混合料层。3.根据权利要求1所述的沥青混合料反射裂缝模拟试验模具，其特征在于，所述试验槽的槽体长度和宽度均为30cm。4.根据权利要求2所述的沥青混合料反射裂缝模拟试验模具，其特征在于，所述预切缝层采用厚度为4cm～6cm，抗压强度等级高于或者等于C30的水泥混凝土层。5.根据权利要求2所述的沥青混合料反射裂缝模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪山，平树江，刘亮，李明亮，孙磊，许斌，刘雁冰，李俊，刘明，高奥东，
申请(专利权)人：山东省滨州公路工程有限公司，
类型：新型
国别省市：