沥青混合料直接拉伸试验试件的成型模具的制作方法

1.本实用新型涉及路面材料成型模具领域，尤其涉及沥青混合料直接拉伸试验试件的成型模具。


背景技术：

2.直接拉伸试验是获取路面材料抗拉性能最直接、最有效的方法，但目前路面材料还没有规范的直接拉伸试验方法和装置。针对沥青混合料直接拉伸试验，有学者采用环氧树脂将拉头粘结在小梁试件的两端，对拉头施加一定荷载，测得试件的抗拉强度；国外有研究者将 mts试验机与haas试验系统相结合，测试“八字”形状试件的抗拉强度；国内也有不少研究人员针对直接拉伸试验容易产生偏心的缺点对小梁直接拉伸试验作了进一步改进，利用环氧树脂把试件粘结在拉头上，用球形铰接装置连接拉头和试验仪器，防止试验过程中出现偏心。
3.对于沥青混合料直接拉伸试验采用环氧树脂将试件两端与拉头粘结在一起，该方法程序复杂，工作量大，试验结束后不易清除拉头上的环氧树脂，且粘结剂易污染环境，对人体健康也有一定的危害，总之，该方法费力费时且不环保。沥青混合料“八字”形状试件直接拉伸试验，虽然解决了环氧树脂粘结法的程序复杂，效率低及环境污染问题，但是该方法在加载时容易在试件的变截面处产生应力集中，导致试件破坏于变截面处，试验成功率低。
4.因此，有必要开发出一种结构合理的试件形式及操作简便的成型模具。


技术实现要素：

5.本实用新型为解决现有路面材料直接拉伸试验的不足，提供一种结构合理、操作便捷的沥青混合料直接拉伸试验试件的成型模具。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.沥青混合料直接拉伸试验试件的成型模具，设有模具腔体，所述成型模具包括一对轮碾成型板块、内嵌条和内嵌块，一对所述轮碾成型板块上分别设有用于安装所述内嵌条和内嵌块的限位槽与限位腔。
8.优选的，所述模具腔体为2个连续的布置，所述限位槽设置于所述模具腔体之间，所述限位腔设置于所述模具腔体的两侧。
9.优选的，所述拉伸试验试件由上至下依次为上夹持段、上过渡段、拉伸段、下过渡段和下夹持段；其中，所述拉伸试验试件的各截面的厚度相等，截面宽度从所述拉伸段到所述上夹持段和所述下夹持段逐渐增大；上过渡段两侧面设置为圆弧，弧面与预定破坏段的两侧面平滑过渡，下过渡段两侧面设置为圆弧，弧面与预定破坏段的两侧面平滑过渡。
10.优选的，所述拉伸试验试件为哑铃型各截面等厚度的拉伸试件。
11.优选的，所述内嵌条的形状为长方体薄板，嵌于2个所述模具腔体的中部；所述内嵌块的形状与所述拉伸试验试件的一侧面的上过渡段、拉伸段和下过渡段所围成的闭合曲线形状一致。
12.本实用新型的有益效果在于：
13.1、沥青混合料试件成型模具不仅可以确保试件的构型和尺寸精度，而且该成型模具基于轮碾成型板块试件模具进行设计，试件成型仪器直接采用轮碾成型机，充分利用现有技术与设备，方便快捷，经济高效。
14.2、采用等厚度哑铃型试件，试件过渡段采用圆弧设计可消除试件变截面处的应力集中，保证应力均匀传递，控制试件破坏面基本处于试件中部，提高试验的成功率。
附图说明
15.图1是沥青混合料直接拉伸试验试件的结构示意图；
16.图2是沥青混合料直接拉伸试验试件成型模具的装配图；
17.图3是沥青混合料直接拉伸试验试件成型模具底板上限位槽示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
19.需要指出的是，如图1所示，本实用新型的哑铃型各截面等厚度的沥青混合料抗拉试件可分为三个特征段：夹持段a1(按图1方位处于上部的夹持段a1为上夹持段、处于下部的为下夹持段)、过渡段a2(按图1方位处于上部的过渡段a1为上过渡段、处于下部的为下过渡段) 和拉伸段a3。拉伸段a3的宽度为l，长度为2.7l，过渡段a2圆弧的曲率半径为1.7l，夹持段a1的长度为0.79l。试件各位置处的截面厚度相等，厚度均等于0.79l，截面宽度由拉伸段a3的l逐渐增大到到夹持段a1的2.3l。过渡段端面设置为圆弧，与拉伸段平滑连接，消除了夹持段与拉伸段之间变截面处的应力集中。拉伸段a3的横截面最小，试验时该段的应力最大，增加了试件在拉伸段破坏的概率。
20.如图2、图3所示，本实用新型为一种沥青混合料直接拉伸试验试件的成型模具，设有模具腔体b4，所述成型模具包括一对轮碾成型板块b1、内嵌条b3和内嵌块b2，一对所述轮碾成型板块b1上分别设有用于安装所述内嵌条b3和内嵌块b2的限位槽b3'与限位腔 b2'。
21.如图2、图3所示，所述模具腔体b4为2个连续的布置，所述限位槽b3'设置于所述模具腔体b4之间，所述限位腔b2'设置于所述模具腔体b4的两侧。
22.优选的，所述内嵌条的形状为长方体薄板，嵌于2个所述模具腔体的中部；所述内嵌块的形状与所述拉伸试验试件的一侧面的上过渡段、拉伸段和下过渡段所围成的闭合曲线形状一致。
23.进一步的，限位槽与限位腔的深度为3mm，以便固定内嵌块和内嵌条而不发生滑动。
24.实施例
25.1、将轮碾成型板块、内嵌条和内嵌块进行预热，取出后轮碾成型板块上铺一张报纸，使试模底面和侧面均被隔离，将内嵌条和内嵌块与试件接触的面涂上脱模剂并安装于相应的限位槽与限位腔；
26.2、将拌和好的沥青混合料装入轮碾成型板块；
27.3、采用振动轮碾的方法制做沥青混合料直接拉伸试验试件；
28.4、轮碾结束后放置室温冷却至少12h后脱模；
29.5、脱模时先敲松轮碾成型板块，然后取出内嵌条和内嵌块，最后取出沥青混合料直接拉伸试验试件。
30.以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的实用新型构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。


技术特征：
1.沥青混合料直接拉伸试验试件的成型模具，设有模具腔体，其特征在于，所述成型模具包括一对轮碾成型板块、内嵌条和内嵌块，一对所述轮碾成型板块上分别设有用于安装所述内嵌条和内嵌块的限位槽与限位腔。2.根据权利要求1所述的沥青混合料直接拉伸试验试件的成型模具，其特征在于，所述模具腔体为2个连续的布置，所述限位槽设置于所述模具腔体之间，所述限位腔设置于所述模具腔体的两侧。3.根据权利要求2所述的沥青混合料直接拉伸试验试件的成型模具，其特征在于，所述拉伸试验试件由上至下依次为上夹持段、上过渡段、拉伸段、下过渡段和下夹持段；其中，所述拉伸试验试件的各截面的厚度相等，截面宽度从所述拉伸段到所述上夹持段和所述下夹持段逐渐增大；上过渡段两侧面设置为圆弧，弧面与预定破坏段的两侧面平滑过渡，下过渡段两侧面设置为圆弧，弧面与预定破坏段的两侧面平滑过渡。4.根据权利要求3所述的沥青混合料直接拉伸试验试件的成型模具，其特征在于，所述拉伸试验试件为哑铃型各截面等厚度的拉伸试件。5.根据权利要求3所述的沥青混合料直接拉伸试验试件的成型模具，其特征在于，所述内嵌条的形状为长方体薄板，嵌于2个所述模具腔体的中部；所述内嵌块的形状与所述拉伸试验试件的一侧面的上过渡段、拉伸段和下过渡段所围成的闭合曲线形状一致。

技术总结
本实用新型公开了沥青混合料直接拉伸试验试件的成型模具，设有模具腔体，其特征在于，所述成型模具包括一对轮碾成型板块、内嵌条和内嵌块，一对所述轮碾成型板块上分别设有用于安装所述内嵌条和内嵌块的限位槽与限位腔。本实用新型的沥青混合料直接拉伸试验试件成型模具构造清晰明了，操作简便，合理利用现有技术，具有较高的经济效益。具有较高的经济效益。具有较高的经济效益。


技术研发人员：吕松涛 王双双 刘超超 夏诚东 郑健龙
受保护的技术使用者：长沙理工大学
技术研发日：2021.02.03
技术公布日：2021/11/9