一種瀝青小梁試件制備模具及瀝青小梁試件的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種瀝青小梁試件制備模具及瀝青小梁試件的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]瀝青路面低溫開裂是世界寒冷地區(qū)所面臨的重要問題。低溫裂縫的出現(xiàn)，將會(huì)引發(fā)路面一系列病害，導(dǎo)致路面服務(wù)水平降低、使用壽命驟減等嚴(yán)重問題。因此，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)出瀝青混合料低溫抗裂性能對(duì)于準(zhǔn)確選擇材料、緩解瀝青路面低溫開裂具有重要意義。已有研究表明，瀝青的低溫抗裂性能對(duì)瀝青混合料低溫抗裂性能的貢獻(xiàn)達(dá)70%以上。因此，準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)出瀝青的低溫抗裂性能意義重大。
[0003]目前，國際上評(píng)價(jià)瀝青低溫性能的方法主要有兩種。一種是延度法，另外一種是采用彎曲梁流變儀測(cè)定其60秒時(shí)的模量和模量變化率進(jìn)行評(píng)定?，F(xiàn)有的工程經(jīng)驗(yàn)及室內(nèi)研究表明，延度法無法很好的區(qū)分出改性瀝青的低溫抗裂性能，而彎曲梁流變儀所測(cè)定的模量及模量變化率是基于小應(yīng)變條件下的線粘彈力學(xué)來描述材料的低溫力學(xué)行為，因此不能完整的描述瀝青材料低溫開裂特征。
[0004]由于在鋪筑瀝青路面時(shí)，瀝青內(nèi)部已有無序的微小缺陷(微裂縫)，因此，采用基于斷裂力學(xué)的單邊缺口小梁試驗(yàn)?zāi)軌蚋玫谋碚鳛r青低溫開裂時(shí)的行為特征。根據(jù)斷裂力學(xué)原理，裂縫的發(fā)展可分為三個(gè)基本類型，即:張開型(I型)、剪切型(II型)和撕開型(111型)。由于瀝青內(nèi)部微小缺陷(微裂縫)分布無序，因此其開裂行為不僅為張開型(I型)開裂，也存在張開型(I型)和剪切型(II型)的復(fù)合型開裂。因此，在材料力學(xué)行為研究、材料性能評(píng)定時(shí)，有必要制備出不同工況的單邊缺口小梁試件，但制備出不同工況的單邊缺口小梁試件的加工程序繁瑣且成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種瀝青小梁試件制備模具及瀝青小梁試件的制備方法，以解決現(xiàn)有評(píng)價(jià)瀝青低溫性能的方法不能完整的描述瀝青材料低溫開裂特征，評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性不高，制備不同工況的單邊缺口小梁試件的加工程序繁瑣且成本高的問題。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:
[0007]—種瀝青小梁試件制備模具，它包括底板、兩個(gè)側(cè)壁板和兩個(gè)限位塊，所述底板水平設(shè)置，所述兩個(gè)側(cè)壁板沿底板的長度方向并列設(shè)置在底板上，兩個(gè)限位塊并列設(shè)置在兩個(gè)側(cè)壁板之間，每個(gè)限位塊滑動(dòng)連接在兩個(gè)側(cè)壁板之間且其底面與底板相貼緊，底板、兩個(gè)側(cè)壁板和兩個(gè)限位塊之間形成模腔，一個(gè)所述側(cè)壁板的上沿沿其板面的厚度方向加工有多個(gè)第一通槽，另一個(gè)所述側(cè)壁板的上沿沿其板面的厚度方向加工有多個(gè)第二通槽，第一通槽和第二通槽一一對(duì)應(yīng)設(shè)置且處于同一直線上，每個(gè)第一通槽與其所在側(cè)壁板的上沿相垂直，每個(gè)第二通槽與其所在側(cè)壁板的上沿相垂直。
[0008]第一通槽的個(gè)數(shù)為五個(gè)，五個(gè)第一通槽的槽深依次為1mm、3mm、5mm、7mm和9mm，每個(gè)第一通槽的槽深與其對(duì)應(yīng)的第二通槽的槽深相等。
[0009]它還包括多個(gè)第一隔離片，每個(gè)第一通槽與其對(duì)應(yīng)的第二通槽之間設(shè)置有兩個(gè)第一隔咼片。
[0010]它還包括第二隔離片和兩個(gè)第三隔離片，第二隔離片位于模腔內(nèi)并貼緊在底板的板面上，兩個(gè)第三隔離片位于模腔內(nèi)且分別貼緊在兩個(gè)側(cè)壁板的兩個(gè)相對(duì)面上。
[0011]—種瀝青小梁試件制備模具，它包括底板、兩個(gè)側(cè)壁板和兩個(gè)限位塊，所述底板水平設(shè)置，所述兩個(gè)側(cè)壁板沿底板的長度方向并列設(shè)置在底板上，兩個(gè)限位塊并列設(shè)置在兩個(gè)側(cè)壁板之間，每個(gè)限位塊滑動(dòng)連接在兩個(gè)側(cè)壁板之間且其底面與底板相貼緊，底板、兩個(gè)側(cè)壁板和兩個(gè)限位塊之間形成模腔，一個(gè)所述側(cè)壁板的上沿沿其板面的厚度方向加工有多個(gè)第三通槽，每個(gè)第三通槽與其所在側(cè)壁板的上沿之間的夾角為Θ ;另一個(gè)所述側(cè)壁板的上沿沿其板面的厚度方向加工有多個(gè)第四通槽，第三通槽和第四通槽一一對(duì)應(yīng)設(shè)置且處于同一直線上。
[0012]第三通槽的個(gè)數(shù)為五個(gè)，五個(gè)第三通槽與其所在的側(cè)壁板之間的夾角為Θ，五個(gè)第三通槽與其所在的側(cè)壁板之間的夾角Θ依次為90°、60°、45°、30°和15°。
[0013]每個(gè)第三通槽的槽深與其對(duì)應(yīng)的第四通槽的槽深相等，每個(gè)第三通槽槽深的取值范圍為Imm至Smnin
[0014]它還包括多個(gè)第一隔離片，每個(gè)第一通槽與其對(duì)應(yīng)的第二通槽之間設(shè)置有兩個(gè)第一隔咼片。
[0015]它還包括第二隔離片和兩個(gè)第三隔離片，第二隔離片位于模腔內(nèi)并貼緊在底板的板面上，兩個(gè)第三隔離片位于模腔內(nèi)且分別貼緊在兩個(gè)側(cè)壁板的兩個(gè)相對(duì)面上。
[0016]利用權(quán)利要求【具體實(shí)施方式】四或【具體實(shí)施方式】九實(shí)現(xiàn)瀝青小梁試件的制備方法，所述方法包括以下步驟:
[0017]步驟一:根據(jù)試驗(yàn)對(duì)瀝青試件尺寸的要求，選取并確定與瀝青試件尺寸匹配的制備豐吳具；
[0018]步驟二:粘貼第二隔離片和第三隔離片:將制備模具清理干凈，在兩個(gè)側(cè)壁板相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁、底板的板面上均涂抹一層石油基潤滑脂，將第二隔離片通過石油基潤滑脂粘貼在底板的板面上，兩個(gè)第三隔離片分別通過石油基潤滑脂粘貼在兩個(gè)側(cè)壁板相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上，第三隔離片粘貼在側(cè)壁板側(cè)壁上的長度在150mm至180mm之間，第三隔離片的高度為12.7±0.03mm，將露在制備模具外第三隔離片的部分進(jìn)行剪切，第二隔離片粘貼在底板上的長度在150mm至180mm之間，第二隔離片的寬度在18mm至20mm之間；
[0019]步驟三:將制備模具的位置進(jìn)行固定；
[0020]步驟四:放置第一隔離片:在每個(gè)第一通槽和該第一通槽對(duì)應(yīng)的第二通槽之間豎直放置兩個(gè)疊置的第一隔離片或在每個(gè)第三通槽和該第三通槽對(duì)應(yīng)的第四通槽之間放置兩個(gè)疊置的第一隔離片；
[0021]步驟五:將瀝青塊加熱至流態(tài)；
[0022]步驟六:饒筑瀝青試件:將制備模具放在室溫下，將流態(tài)瀝青從制備模具的一端向另一端來回澆筑，將倒?jié)M瀝青的制備模具在室溫下冷卻45?60min，冷卻至室溫后，用熱刀切掉并切平冷卻后高出制備模具頂端的瀝青樣品；
[0023]步驟七:脫模工作:在脫模前，將含瀝青試件的制備模具放在冷卻室或水浴中冷卻，保證瀝青試件在脫模時(shí)不變形，冷卻溫度為一 5°C ±5°C，冷卻時(shí)間為5?1min ;
[0024]步驟八:將第二隔離片、兩個(gè)第三隔離片和兩個(gè)限位塊逐一從制備模具中滑動(dòng)脫模；
[0025]步驟九:最后將取下的瀝青試件放置在水平、光滑的表面上，剪切露在瀝青試件外的第一隔離片，等待測(cè)試。
[0026]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0027]1、本發(fā)明中的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單合理、制造成本低廉且具有通用性，使用方便，可實(shí)現(xiàn)多工況的單邊缺口瀝青小梁試件的制備，第一種模具可制備出多種缺口深度不同的瀝青試件，第二中模具可制備出帶有缺口的傾角不同多種瀝青試件。
[0028]2、本發(fā)明中的制備方法操作合理且能夠?qū)崿F(xiàn)多工況的單邊缺口瀝青小梁試件的制備工作，通過本發(fā)明的制備方法制備出的瀝青小梁試件能夠完整的體現(xiàn)出瀝青材料低溫開裂特征。
[0029]3、通過本發(fā)明為表征不同開裂類型時(shí)材料的力學(xué)特性提供必要的基礎(chǔ)。不僅對(duì)深入了解瀝青路面低溫開裂機(jī)理具有重要的意義，同時(shí)還對(duì)新材料研發(fā)以緩解瀝青路面低溫開裂出具有推動(dòng)作用。
【附圖說明】
[0030]以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:
[0031]圖1是第一種制備模具的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是第一種制備模具的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3是圖2的左視圖；
[0034]圖4是第二種制備模具的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5是制備模具的第一使用狀