8.2.2 试验设备及测试方法
1)加载系统
进行修补道面板疲劳加载试验的设备为YX1200型道面电液伺服疲劳试验系统。该系统主要由加载装置、测试装置、控制系统和反力装置组成,加载装置是可提供最大荷载800kN的作动器,由200L双泵油源提供动力,可以实现最大行程为200mm、频率范围为0.1~10Hz的疲劳加载.测试装置主要是与作动器相连接的压力传感器和位移传感器,可以测定作动产生的压力和位移。控制系统包括液压伺服控制台和微机工控系统,前者用于控制油源动力的开关和大小,后者可以通过软件系统控制作动器的工作,以实现多种不同形式的加载。反力装置为大型反力台架,底部固定于试验道槽上,单台架可提供100kN反力,组合后可提供200kN约束反力,试验时作动器固定于反力架上,改变加载位置时可以通过移动作动器位置或者沿道槽移动反力架的位置达到目的。其他辅助装置还包括油源的水循环冷却系统等,试验设备如图8-21所示。
图8-21 道面电液伺服疲劳试验系统
2)测试装置
测试装置主要包括BQ120-80AA型电阻应变片和CM-1L-24型静态电阻应变仪。应变片的电阻值为120±0.1Ω,长度为80mm,灵敏系数为2.20,静态电阻应变仪可以同时测量并通过软件记录24个测点的应变,可以实现对加载过程中测点应变的连续记录,测试装置和方法如图8-22所示。
图8-22 CM-1L-24型静态电阻应变仪及应变片
3)加载和测试方法
针对板角A、板边B和板角C的三个修补位置进行加载,A位置使用环氧树脂黏结剂,B和C点使用CRM快通修补材料净浆。加载时在道面上铺垫直径为30cm的承载板和橡胶垫,以实现荷载的均匀分布,最大加载力根据设计飞机的机轮荷载换算为承载板的圆形均布荷载,最大加载力拟定为100kN。
试验主要测定修补道面和旧道面之间的结合效果,采用两种加载方式:一是对比道面修补前后相应位置的应变变化情况,采用50~100kN的逐级加载方式,修补板的逐级加载试验在混凝土1d龄期内进行;二是测定修补后道面在疲劳荷载作用下的应变情况,采用等频率、等荷载的疲劳加载方式,施加动荷载为100kN,加载频率为3Hz,荷载波形为正弦波,每个修补位置重复加载105次,由于疲劳试验周期较长,在修补混凝土7d龄期内完成。
通过黏贴应变片的方式测定混凝土顶面和侧面的应变情况,应变片的黏贴位置主要为修补位置与旧混凝土的接触位置和道面修补前相应的位置,加载位置和应变片黏贴方式如图8-23所示。
图8-23 加载方式及应变片黏贴方式
修补道面经过疲劳加载后,使用ZIZS-350型岩石钻孔机对三个修补位置进行全厚度钻芯取样,取样位置和方法如图8-24所示,A类型为跨竖直黏结面取样,劈裂试验前将芯样沿水平黏结面切割,对包含竖直黏结面的半个试样进行劈裂试验,劈裂方法如图8-25(a)所示,B类型在修补位置板中取样,直接沿水平黏结面进行劈裂试验,劈裂方法如图8-25(b)所示,同时在非修补位置的完整道面上钻芯进行相应试验作为对比组。
图8-24 钻芯取样
图8-25 芯样劈裂试验方法