CN108760479A - 一种适用于压力荷载的基面层间直剪试验夹具 - Google Patents

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欧阳剑
张璐
杨文婷
胡丽君
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Abstract

一种适用于压力荷载的基面层间直剪试验夹具，属于机械制造领域。该成型夹具包括上、下夹具，上、下垫块及支座；两个夹具、垫块之间通过圆柱杆连接、通过螺母固定；夹具与垫块的长、宽相同，确保基、面层间的透层处于剪切破坏的位置；支座底部与压力荷载设备相连，上垫块表面的接触面与压力荷载设备的压头相接触。本发明适用于切割成型的方形试块，改变接触面形状可适用不同压力荷载设备，稳定性与灵活性较强，整个设计图较为简易，方便工厂加工，利于实际操作。

Description

一种适用于压力荷载的基面层间直剪试验夹具
技术领域
本发明属于机械制造领域，涉及一种适用于压力荷载的基面层间直剪试验夹具。
技术背景
在十字路口、长大纵坡等汽车需要经常变速、转弯的地方往往会出现一些推移、拥包等道路病害，这是由于基面层之间粘结强度较低，在较大水平力的作用下，容易出现裂缝和滑移等现象。
对于粘结性能的试验研究，一般会选择拉拔试验、直剪试验或者斜剪试验。这些方法各有优缺点，其中直剪试验方法简单，既可用于室内研究，也可对现场取样进行室内检测。目前市场中对于直剪试验的模具开发大多为圆形夹具，仅适用于特定的钻芯取样试件及试验仪器，夹具设计复杂，对于切割成型的方形试件目前并没有合适的直剪试验夹具。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于压力荷载的基面层直剪试验夹具。该夹具可适用于切割成型的方形试块，调整夹具高度可适应不同大小的试件。同时，当改变垫块与压力荷载仪器的接触表面时，就可以适用于不同的压力荷载。结构简单，易于加工和实际上手操作。
为了达到上述目的，本发明技术方案为：
一种适用于压力荷载的基面层直剪试验夹具，包括上夹具1、下夹具2、长方体底座3、上垫块4、下垫块5。
所述的下夹具2为实心长方体结构保证整体夹具稳固，固定在长方体底座3上，位于一侧，下夹具2与底座3在夹具加工时进行加固连接处理，保证夹具整体的稳定性。所述的底座3用于连接夹具与压力荷载设备的装置，在底座3底部与试验仪器相连。
所述的下垫块5为方形结构，其长宽与下夹具2相同，确保基、面层间的透层处于剪切破坏的位置，厚度小于下夹具2，设于下夹具2侧面，位于长方体底座3另一侧上方，下垫块5上表面与下夹具2上表面位于同一水平面。所述的上垫块4表面设有与提供压力荷载设备相适应的接触面6，用于与压力荷载设备接触，其位置处于上垫块4重心处，改变此接触面6可适用于不同的压力荷载设备。
所述的下夹具2上方设有结构相同的上夹具1；所述的下垫块5上方设有结构相同的上垫块4。上下夹具、上下垫块之间均通过圆柱杆7相连，并通过螺母8固定夹紧。所述的下垫块(5)与下夹具(2)的上表面位于同一水平面。
所述的上夹具1、下夹具2、上垫块4、下垫块5上均设有圆孔，圆孔内部加工螺纹，用于圆柱杆7旋转***。所述的上夹具1、上垫块4、下垫块5的外侧均在安装圆柱杆7的位置安装螺母8，用于调整夹具高低，固定上夹具1、上垫块4、下垫块5的位置，夹紧试块。
本发明的使用过程为：
在直剪试验开始前，首先将底座3与压力荷载设备相固定，调整螺母8，使上夹具1、下夹具2可以夹紧试块的沥青面层，并确保上、下夹具的长边紧贴沥青面层边缘。然后调节上垫块4、下垫块5的螺母8，使其夹紧试块的半刚性基层的上下表面处，并确保上、下垫块的长边紧贴半刚性基层边缘，使得基、面层间的透层处于剪切破坏的位置。最后，调整整体夹具位置，使接触面6与压力荷载设备相接触，固定整个试验夹具，施加竖向压力荷载，使基、面层之间发生剪切破坏。
本发明的有益效果是：由于垫块接触面可随压力荷载仪器的不同而进行相应改变，可使得直剪试验夹具使用于不同试验仪器，灵活性较强。当调整螺母位置时，可以改变夹具及垫块之间的高度，适用于不同大小的切割试件。同时，夹具与垫块的双夹紧，减少了垫块移动对试验结果造成的偏差，增强的数据的可靠性。整个设计图较为简易，方便工厂加工，利于实际操作。
附图及附表说明
图1是本发明基面层间直剪试验夹具的整体结构图；
图2是本发明基面层间直剪试验夹具的侧面结构图；
图中：1上夹具；2下夹具；3底座；4上垫块；5下垫块；6接触面；7圆柱杆；8螺母。
具体实施方式
以下结合具体实施方式，对本发明做进一步说明。
一种适用于压力荷载的基面层直剪试验夹具，包括上夹具1、下夹具2、长方体薄板底座3、上垫块4、下垫块5。
所述的下夹具2为实心长方体结构，保证整体夹具稳固；固定在长方体底座3上，位于左侧；所述的下夹具2的表面设有圆孔，圆孔内部加工螺纹，用于圆柱杆7旋转***并拧紧。所述的底座3用于连接夹具与压力荷载设备的装置，在底座3底部与试验仪器相连。所述的圆柱杆7的大小为高150mm，直径8mm。所述的底座3的大小为长180mm，宽140mm，高8mm。
所述的下垫块5为方形结构，其长宽与下夹具2相同，设于下夹具2侧面，位于长方体底座3右侧上方。所述的垫块4表面为与提供压力荷载设备相适应的接触面6，改变此接触面6可适用于不同的压力荷载设备。
所述的下夹具2上方设有结构相同的上夹具1；所述的下垫块5上方设有结构相同的上垫块4。所述下夹具2的大小为长120mm，宽100mm，高50mm。
所述的上夹具1、上垫块4、下垫块5上均设有圆孔，圆孔内部加工螺纹，用于圆柱杆7旋转***。所述上夹具1、上垫块4、下垫块5的大小均为长120mm，宽100mm，高20mm。
所述的上夹具1、上垫块4、下垫块5的外侧均在安装圆柱杆7的位置安装螺母8，用于调整夹具高低，固定上夹具1、上垫块4、下垫块5的位置，夹紧试块。
在直剪试验开始前，首先将支座3和下夹具2放置在压力荷载仪器中，然后将圆柱杆7安装进上夹具1及下夹具2中，调整螺母8位置，把试件的沥青面层放入上、下夹具之间，并确保上、下夹具的长边紧贴沥青面层边缘，再拧紧螺母，夹紧试件的沥青面层。
接下来将圆柱杆7安装进上垫块4及下垫块5中，调整螺母8位置，把上、下垫块分别放到半刚性基础上下表面处，并确保上、下垫块的长边紧贴半刚性基层边缘，再拧紧螺母，夹紧试件的半刚性基层，这样就使得基、面层间的透层处于剪切破坏的位置。
最后调整整体夹具位置，使得接触面6与压力荷载设备相接触，固定整个试验夹具，准备直剪试验。
更进一步，本发明接触面6所适用的压力荷载设备为UTM万能试验机。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并对本发明的范围进行规定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种适用于压力荷载的基面层直剪试验夹具，其特征在于，所述的基面层直剪试验夹具包括上夹具(1)、下夹具(2)、长方体底座(3)、上垫块(4)、下垫块(5)；
所述的下夹具(2)为实心长方体结构，固定在长方体底座(3)上，位于一侧；所述的底座(3)用于连接夹具与压力荷载设备的装置，底座(3)底部与试验仪器相连；
所述的下垫块(5)为方形结构，固定在下夹具(2)一个长边侧面，位于长方体底座(3)另一侧上方，其长宽与下夹具(2)相同，确保基、面层间的透层处于剪切破坏的位置；所述的上垫块(4)表面设有与提供压力荷载设备相适应的接触面(6)，用于与压力荷载设备接触，其位置处于上垫块(4)重心处，改变此接触面(6)可适用于不同的压力荷载设备；
所述的下夹具(2)上方设有结构相同的上夹具(1)；所述的下垫块(5)上方设有结构相同的上垫块(4)；上下夹具、上下垫块之间均通过圆柱杆(7)相连，并通过螺母(8)调整夹具高低，固定夹紧试块；所述的下垫块(5)与下夹具(2)的上表面位于同一水平面；
所述的上夹具(1)、下夹具(2)、上垫块(4)、下垫块(5)上均设有圆孔，圆孔内部加工螺纹，用于圆柱杆(7)旋转***；所述的上夹具(1)、上垫块(4)、下垫块(5)的外侧均在安装圆柱杆(7)的位置安装螺母(8)，用于调整夹具高低，固定上夹具(1)、上垫块(4)、下垫块(5)的位置，夹紧试块；
在直剪试验开始前，首先将底座(3)与压力荷载设备相固定，调整螺母(8)，使上夹具(1)、下夹具(2)可以夹紧试块的沥青面层，并确保上、下夹具的长边紧贴沥青面层边缘；然后调节上垫块(4)、下垫块(5)的螺母(8)，使其夹紧试块的半刚性基层的上下表面处，并确保上、下垫块的长边紧贴半刚性基层边缘，使得基、面层间的透层处于剪切破坏的位置；最后，调整整体夹具位置，使接触面(6)与压力荷载设备相接触，固定整个试验夹具，施加竖向压力荷载，使基、面层之间发生剪切破坏。
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