专利名称：一种测量冰与沥青路面粘结力试验设备及方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测量冰与路表面粘结力试验设备及方法，具体涉及一种测量 浙青路表面附着的冰或冰雪混合物之间粘结程度的设备及试验方法。
背景技术：
在寒冷的冬季，路面积雪结冰会给道路畅通和行车安全带来严重的不良影响，并 造成极大的经济损失。冰雪道路的通行能力大幅降低并使路面附着系数大大下降，使汽车 打滑、制动距离明显延长，甚至刹车失灵、方向失控，容易直接或间接引发交通事故。各国交 通部门探索出多种除冰雪方法和多种抑制路面积雪结冰的方法来减缓积雪结冰带来的影 响。但是，无论采用何种方法，冰与路面之间的粘结力直接影响着路面附着系数，也就直接 决定了冰雪道路的通行能力。而如何测试和评定冰与路面之间的粘结力是一个尚未解决却 极其重要的技术问题。在现有技术与设备中，尚没有适用于测定道路上冰与路表面之间粘 结力的设备。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种测量冰和路面(浙青混合料)之间粘结力试 验设备及方法，以定量模拟测量冰和路面之间粘结力，从而解决了路面材料粘结力的测试 问题，最终为了解决工程实际中路面冰雪灾害评价的问题。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是本发明所述的一种测量冰与浙青路面粘结力试验设备包括用于盛装模拟路面材 料的圆柱形容器、用于制备冰层的圆盘体，所述圆柱形容器的开口端向下，所述圆盘体的开 口向上；圆柱形容器置于圆盘体的上方且二者的开口相对设置，并确保圆柱形容器内的路 面材料形成的路面与圆盘体内的水面完全接触；所述圆柱形容器的底端外侧壁上设有连接 耳；所述圆盘体由盘主体和连接套筒构成，连接套筒置于盘主体的下方且与盘主体底端外 侧壁固接为一体。一种利用上述粘结力实验设备模拟测量冰和路面之间粘结力的方法，所述方法按 照如下步骤实现的步骤一、将路面材料制成圆柱体进而制成模拟路面，将圆柱体固定于圆柱形容器 内；步骤二、将用于制备冰层的水注入圆盘体内，将固定有路面材料的圆柱形容器恰 好对中扣在圆盘体的上方，使路面材料的下表面和水面恰好接触；步骤三、将完成步骤二的圆柱形容器和圆盘体水平置于低温冷冻箱中冷却至预设 温度，圆盘体内的水结冰，此时圆盘体内的水结冰并与路面材料完全粘结在一起；步骤四、完成步骤三后，通过连接螺杆使圆盘体与MTS加载系统的下工作台连接， 通过双向十字铰使圆柱形容器与MTS加载系统的上工作台连接，控制环境温度为预设温 度，由MTS提供并控制；通过对MTS加载系统预设一个加载速率V，对圆柱形容器和圆盘体施加一个轴向拉力，直至路面与冰面之间的界面被破坏，此时上下结构分开；步骤五、用破坏时的极限拉力及破坏界面等级综合评定材料与冰之间的粘结力 在加载过程中破坏时的极限拉力，由MTS直接读出；此时的破坏界面即为路面与冰面二者 之间破坏时的破坏界面；破坏界面等级分为优、良、中、次、差，如表1所示表1破坏界面等级评价指标
权利要求
1.一种测量冰与浙青路面粘结力试验设备，其特征在于所述粘结力实验设备包括用 于盛装模拟路面材料的圆柱形容器(7)、用于制备冰层的圆盘体O)，所述圆柱形容器(7) 的开口端向下，所述圆盘体O)的开口向上；圆柱形容器(7)置于圆盘体O)的上方且二 者的开口相对设置，并确保圆柱形容器(7)内的路面材料形成的路面与圆盘体O)内的水 面完全接触；所述圆柱形容器(7)的底端外侧壁上设有连接耳(7-1)；所述圆盘体O)由盘 主体(2-2)和连接套筒0-1)构成，连接套筒0-1)置于盘主体0-2)的下方且与盘主体 (2-2)底端外侧壁固接为一体。
2.根据权利要求1所述的一种测量冰与浙青路面粘结力试验设备，其特征在于所述 粘结力实验设备还包括多个顶丝(6)，所述多个顶丝(6)均布设置在圆柱形容器(7)的侧壁 上。
3.根据权利要求1或2所述的一种测量冰与浙青路面粘结力试验设备，其特征在 于所述盘主体(2- 包括下基盘(2-2-1)和上盖0-2-2)，所述下基盘(2-2-1)和上盖 (2-2-2)通过连接件固接，所述上盖(2-2- 上开有孔径由上至下依次变小的三级阶梯孔 0-2-2-1)，且三级阶梯孔(2-2-2-1)下端的小孔的孔径小于下基盘0-2-1)内腔的孔径； 圆柱形容器(7)的开口端的端面与三级阶梯孔(2-2-2-1)上端的大孔和中间孔之间的台肩 接触，圆柱形容器(7)内的路面材料形成的路面的边缘与三级阶梯孔0-2-2-1)中间孔和 下端的小孔之间的台肩接触，且三级阶梯孔0-2-2-1)中间孔和下端的小孔之间的台肩所 在的平面也是所述路面与冰面两者之间的界面(S)。
4.根据权利要求3所述的一种测量冰与浙青路面粘结力试验设备，其特征在于所述 三级阶梯孔(2-2-2-1)下端的小孔的下孔口处加工有圆角(R)，使三级阶梯孔(2-2-2-1)下 端的小孔与下基盘0-2-1)的内腔平滑过渡。
5.根据权利要求1所述的一种测量冰与浙青路面粘结力试验设备，其特征在于所述 粘结力实验设备还包括双向十字铰(9)，所述双向十字铰(9)的一个连接端通过销轴(8)与 连接耳(7-1)连接；且所述双向十字铰(9)的另一个连接端上加工有螺纹。
6.根据权利要求5所述的一种测量冰与浙青路面粘结力试验设备，其特征在于所述 粘结力实验设备还包括连接螺杆(1)，所述连接螺杆(1)的一端插装在连接套筒0-1)内且 二者螺纹连接。
7.根据权利要求2所述的一种测量冰与浙青路面粘结力试验设备，其特征在于所述 粘结力实验设备还包括与顶丝(6)数量一致的多个薄锡垫G)，薄锡垫(4)设置在顶丝(6) 与圆柱形容器(7)的侧壁之间。
8.根据权利要求3所述的一种测量冰与浙青路面粘结力试验设备，其特征在于所 述盘主体(2- 还包括密封垫圈(3)，所述密封垫圈( 设置在下基盘(2-2-1)和上盖 (2-2-2)之间。
9.根据权利要求3所述的一种测量冰与浙青路面粘结力试验设备，其特征在于所 述下基盘0-2-1)盘底的内端面上设有多个环形凹槽0-2-1-1)；且所述多个环形凹槽 (2-2-1-1)同心。
10.一种利用权利要求1所述粘结力实验设备模拟测量冰和路面之间粘结力的方法 其特征在于所述方法按照如下步骤实现的步骤一、将路面材料制成圆柱体进而制成模拟路面，将圆柱体固定于圆柱形容器(7)内；步骤二、将用于制备冰层的水注入圆盘体O)内，将固定有路面材料的圆柱形容器(7) 恰好对中扣在圆盘体O)的上方，使路面材料的下表面和水面恰好接触；步骤三、将完成步骤二的圆柱形容器(7)和圆盘体( 水平置于低温冷冻箱中冷却至 预设温度，圆盘体O)内的水结冰，此时圆盘体O)内的水结冰并与路面材料完全粘结在一 起；步骤四、完成步骤三后，通过连接螺杆(1)使圆盘体( 与MTS加载系统的下工作台连 接，通过双向十字铰(9)使圆柱形容器(7)与MTS加载系统的上工作台连接，控制环境温度 为预设温度，由MTS提供并控制；通过对MTS加载系统预设一个加载速率V，对圆柱形容器 (7)和圆盘体( 施加一个轴向拉力，直至路面与冰面之间的界面被破坏，此时上下结构分 开；步骤五、用破坏时的极限拉力及破坏界面等级综合评定材料与冰之间的粘结力在加 载过程中破坏时的极限拉力，由MTS直接读出；此时的破坏界面即为路面与冰面二者之间 破坏时的破坏界面；破坏界面等级分为优、良、中、次、差，如表1所示表1破坏界面等级评价指标
全文摘要
一种测量冰与沥青路面粘结力试验设备及方法，它涉及一种用于粘结力的粘结力实验设备及方法。本发明为了定量模拟测量冰和路面之间粘结力，从而解决了路面材料粘结力的测试问题。所述粘结力实验设备包括用于盛装模拟路面材料的圆柱形容器、用于制备冰层的圆盘体，圆柱形容器置于圆盘体的上方且二者的开口相对设置，并确保圆柱形容器内的路面材料形成的路面与圆盘体内的水面完全接触。模拟路面、将固定有路面材料的圆柱形容器恰好对中扣在圆盘体的上方，使路面材料的下表面和水面恰好接触、冷却使路面与冰面粘结在一起、轴向加载、用破坏时的极限拉力及破坏界面等级综合评定材料与冰之间的粘结力。本发明用于测定道路混合料与冰之间粘结力。
文档编号G01N19/04GK102087204SQ201010563360
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者吴思刚, 姚李, 孙嵘蓉, 张磊, 曲乐永, 谭忆秋, 龚湘兵 申请人:哈尔滨工业大学