CN103018087B - 沥青冷再生混合料静压试模 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青冷再生混合料静压试模，包括下部试模、底部压头、顶部压头和测量系统，底部压头设置在下部试模的底部，顶部压头设置在底部压头的上方，下部试模包括相对设置的第一下半试模和第二下半试模，第一下半试模与第二下半试模通过第一下连接板、第二下连接板和第一螺栓固定连接，顶部压头上设置有液压机压头，测量系统包括用于检测液压机压头压力的压力传感器、用于检测液压机压头位移的位移传感器、与压力传感器和位移传感器均相接的A/D转换器、与A/D转换器连接单片机，单片机的输出端连接有显示器。本发明可用于成型两种规格的静压试件，可计算压实功，无损脱模，同时投入成本低，使用效果好，测试结果准确。

Description

沥青冷再生混合料静压试模

技术领域

本发明属于沥青冷再生混合料可压实性测试技术领域，具体涉及一种可用于成型两种不同高度的静压试件以及试件成型后可方便脱模的沥青冷再生混合料静压试模。

背景技术

采用沥青路面再生技术对原路面病害进行再生处理，在节约能源保护环境的同时满足了人们对高速公路安全、舒适、快速的要求。冷再生技术最早出现在20世纪早期，而我国近十年才开始大规模研究沥青路面冷再生技术，在这方面技术还不成熟，现有研究成果并不能使业主单位放心地大规模使用该技术，但根据我过国情和公路发展的现状考虑，冷再生技术无疑会成为我国未来公路养护建设的主力。近年来许多学着在探索冷再生混合料设计方法时试图引进南非沥青稳定类材料设计方法，实践也证明这种方法是目前使用效果最好的设计方法。但由于我国历来使用的都是马歇尔设计方法，没有现成的成型沥青冷再生混合料静压试件的模具，另外在南非沥青稳定类材料设计方法中采用了其中两种不同高度的冷再生混合料试件，其高度分别为127mm和300mm。通常成型这两种不同高度的试件需要两个独立的试模，为了加快试验进度，试件成型后不得不将试件从试模中脱出，但是由于冷再生混合料试件成型初期强度较低，脱模过程会对其造成损伤，造成试件不完整，从而影响到其测试指标的准确性；且现有试模为一整体圆柱状，脱模时需要采用脱模机将成型的试件从底部向上顶出，不易脱模，极易造成试件损坏，造成试件尺寸不标准。另外，由于冷再生混合料的可压实性与路用性能有直接关系，提高冷再生混合料的可压实性对于提高其路用性能有重大意义，怎样才能表征其可压实性是人们亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种沥青冷再生混合料静压试模，其结构简单、设计合理且使用操作方便，可用于成型两种规格的静压试件，可计算压实功，无损脱模，同时投入成本低，使用效果好，测试结果准确。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：包括下部试模、底部压头、顶部压头和用于测量沥青冷再生混合料静压试件成型过程中压实功的测量系统，所述底部压头设置在所述下部试模的底部，所述顶部压头设置在底部压头的上方，所述下部试模包括相对设置的第一下半试模和第二下半试模，所述第一下半试模与第二下半试模通过第一下连接板、第二下连接板和第一螺栓固定连接，所述第一下连接板固定在第一下半试模的外侧，所述第二下连接板固定在第二下半试模的外侧，所述第一下连接板和第二下连接板通过第一螺栓固定连接，所述顶部压头上设置有用于成型沥青冷再生混合料静压试件的液压机压头，所述测量系统包括用于检测液压机压头压力的压力传感器、用于检测液压机压头位移的位移传感器、与压力传感器和位移传感器均相接且用于将压力传感器和位移传感器所检测到的模拟信号转换为数字信号的A/D转换器、与A/D转换器相接且用于将A/D转换器转换出的数字信号进行分析处理得出沥青冷再生混合料静压试件成型过程中压实功的单片机，所述单片机的输出端连接有显示器。

上述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：还包括与所述下部试模相连接的上部试模，所述上部试模包括相对设置的第一上半试模和第二上半试模，所述第一上半试模与第二上半试模通过第一上连接板、第二上连接板和第二螺栓固定连接，所述第一上连接板固定在第一上半试模的外侧，所述第二上连接板固定在第二上半试模的外侧，所述第一上连接板和第二上连接板通过第二螺栓固定连接。

上述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述顶部压头设置在下部试模的顶部或上部试模的顶部，所述位移传感器设置在第一下半试模上或第一上半试模上，所述位移传感器通过固定连接件与液压机压头固定连接，所述固定连接件包括固定圈、大箍圈和钢杆，所述固定圈固定在位移传感器上，所述大箍圈固定在顶部压头上，所述大箍圈的开口端通过第五螺栓固定连接。

上述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述第一上半试模通过第一上连接耳、第一下连接耳和第三螺栓与第一下半试模固定连接，所述第一上连接耳固定在第一上半试模的下端外侧，所述第一下连接耳固定在第一下半试模的上端外侧，所述第一上连接耳和第一下连接耳通过第三螺栓固定连接；所述第二上半试模通过第二上连接耳、第二下连接耳和第四螺栓与第二下半试模固定连接，所述第二上连接耳固定在第二上半试模的下端外侧，所述第二下连接耳固定在第二下半试模的上端外侧，所述第二上连接耳和第二下连接耳通过第四螺栓固定连接。

上述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述第一下半试模和第一上半试模的上端均开有传感线引线孔道。

上述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述第一下半试模、第二下半试模、第一上半试模和第二上半试模的横截面形状均为半圆形。

上述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述单片机为C8051F020单片机。

上述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述位移传感器为直线位移传感器。

上述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述下部试模的高度为127mm，所述上部试模的高度为173mm。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构简单、设计合理且使用操作方便。

2、本发明可用于成型两种规格的静压试件，即通过下部试模成型高度为127mm的沥青冷再生混合料静压试件，通过下部试模与上部试模的连接组合成型高度为300mm的沥青冷再生混合料静压试件，通过测量系统计算沥青冷再生混合料静压试件成型过程中的压实功，并实时显示表征在成型过程中的压实功，利用压实功的大小表征沥青冷再生混合料的可压实性。

3、本发明的下部试模由通过螺栓连接的第一下半试模和第二下半试模组成，上部试模由通过螺栓连接的第一上半试模和第二上半试模组成，拆模方便，不会对成型好的沥青冷再生混合料静压试件造成损坏，成型的试件尺寸标准。

4、本发明投入成本低，使用效果好，测试结果准确。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明第一种具体实施方式的结构示意图。

图2为本发明第二种具体实施方式的结构示意图。

图3为本发明的电路原理框图。

附图标记说明:

1-1—第一上半试模；    1-11—第一上连接板；  1-2—第二上半试模；

1-12—第二上连接板；   2-1—第一下半试模；   2-11—第一下连接板；

2-2—第二下半试模；    2-21—第二下连接板；  3—液压机压头；

4—传感线引线孔道；    5—底部压头；         6—第一螺栓；

7—第二螺栓；          8—顶部压头；         9—第三螺栓；

10—第四螺栓；         11—压力传感器；      12—位移传感器；

13-第一上连接耳；      14-第二上连接耳；     15-1-固定圈；

15-2—大箍圈；         15-3—钢杆；          15-4—第五螺栓；

16-1-第一下连接耳；    16-2-第二下连接耳；   17-显示器；

18—A/D转换器；        19—单片机。

具体实施方式

实施例1

如图1和图3所示，一种沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：包括下部试模、底部压头5、顶部压头8和用于测量沥青冷再生混合料静压试件成型过程中压实功的测量系统，所述底部压头5设置在所述下部试模的底部，所述顶部压头8设置在底部压头5的上方，所述下部试模包括相对设置的第一下半试模2-1和第二下半试模2-2，所述第一下半试模2-1与第二下半试模2-2通过第一下连接板2-11、第二下连接板2-21和第一螺栓6固定连接，所述第一下连接板2-11固定在第一下半试模2-1的外侧，所述第二下连接板2-21固定在第二下半试模2-2的外侧，所述第一下连接板2-11和第二下连接板2-21通过第一螺栓6固定连接，所述顶部压头8上设置有用于成型沥青冷再生混合料静压试件的液压机压头3，所述测量系统包括用于检测液压机压头3压力的压力传感器11、用于检测液压机压头3位移的位移传感器12、与压力传感器11和位移传感器12均相接且用于将压力传感器11和位移传感器12所检测到的模拟信号转换为数字信号的A/D转换器18、与A/D转换器18相接且用于将A/D转换器18转换出的数字信号进行分析处理得出沥青冷再生混合料静压试件成型过程中压实功的单片机19，所述单片机19的输出端连接有显示器17。

本实施例中，所述顶部压头8设置在下部试模的顶部，所述位移传感器12设置在第一下半试模2-1上，所述位移传感器12通过固定连接件与液压机压头3固定连接，所述固定连接件包括固定圈15-1、大箍圈15-2和钢杆15-3，所述固定圈15-1固定在位移传感器12上，所述大箍圈15-2固定在顶部压头8上，所述大箍圈15-2的开口端通过第五螺栓15-4固定连接。

本实施例中，所述下部试模的高度为127mm，可成型目前要求高度为127mm的沥青冷再生混合料静压试件。

本实施例中，所述第一下半试模2-1的上端开有传感线引线孔道4，便于压力传感器11的连接线引出；所述第一下半试模2-1和第二下半试模2-2的横截面形状均为半圆形，所述单片机19为C8051F020单片机，所述位移传感器12为直线位移传感器。

本实施例的工作原理为：本实施例可成型高度为127mm的沥青冷再生混合料静压试件，当要成型时，先将第一下半试模2-1和第二下半试模2-2通过第一螺栓6固定连接形成下部模具，然后在下部模具的底部放入底部压头5，装入沥青冷再生混合料，再将顶部压头8放置在下部模具的顶部，接着将压力传感器11放置在顶部压头8上，位移传感器12与下部模具的上表面相接触，并将位移传感器12通过固定连接件与液压机压头3固定连接，启动测量系统的各部件进行工作，及启动液压机，即可成型沥青冷再生混合料静压试件。在压实成型过程中，由压力传感器11实时检测液压机压头3的压力、位移传感器12实时检测液压机压头3的位移，A/D转换器18将压力传感器11和位移传感器12所检测到的模拟信号转换为数字信号，单片机19分析处理A/D转换器18转换出的数字信号并经计算得出沥青冷再生混合料静压试件成型过程中的压实功（即计算某时刻压力与位移的乘积记为压实功），通过显示器17实时显示处理结果。

实施例2

如图2和图3所示，本实施例与实施例1不同的是：还包括与所述下部试模相连接的上部试模，所述上部试模包括相对设置的第一上半试模1-1和第二上半试模1-2，所述第一上半试模1-1与第二上半试模1-2通过第一上连接板1-11、第二上连接板1-12和第二螺栓7固定连接，所述第一上连接板1-11固定在第一上半试模1-1的外侧，所述第二上连接板1-12固定在第二上半试模1-2的外侧，所述第一上连接板1-11和第二上连接板1-12通过第二螺栓7固定连接。

本实施例中，所述顶部压头8设置在上部试模的顶部，所述位移传感器12设置在第一上半试模1-1上；所述第一上半试模1-1通过第一上连接耳13、第一下连接耳16-1和第三螺栓9与第一下半试模2-1固定连接，所述第一上连接耳13固定在第一上半试模1-1的下端外侧，所述第一下连接耳16-1固定在第一下半试模2-1的上端外侧，所述第一上连接耳13和第一下连接耳16-1通过第三螺栓9固定连接；所述第二上半试模1-2通过第二上连接耳14、第二下连接耳16-2和第四螺栓10与第二下半试模2-2固定连接，所述第二上连接耳14固定在第二上半试模1-2的下端外侧，所述第二下连接耳16-2固定在第二下半试模2-2的上端外侧，所述第二上连接耳14和第二下连接耳16-2通过第四螺栓10固定连接。

本实施例中，所述上部试模的高度为173mm，与高度为127mm的下部试模连接组合，可成型目前要求高度为300mm的沥青冷再生混合料静压试件。

本实施例中，所述第一上半试模1-1的上端开有传感线引线孔道4，第一上半试模1-1和第二上半试模1-2的横截面形状均为半圆形。

本实施例的工作原理为：本实施例可成型高度为300mm的沥青冷再生混合料静压试件，当要成型时，先将第一下半试模2-1和第二下半试模2-2通过第一螺栓6固定连接形成下部模具，再将第一上半试模1-1和第二上半试模1-2通过第二螺栓7固定连接形成上部模具，然后在下部模具的底部放入底部压头5，并将上部模具和下部模具通过螺栓固定连接（即第一上半试模1-1通过第一上连接耳13、第一下连接耳16-1和第三螺栓9与第一下半试模2-1固定连接，第二上半试模1-2通过第二上连接耳14、第二下连接耳16-2和第四螺栓10与第二下半试模2-2固定连接），装入沥青冷再生混合料，将顶部压头8放置在上部模具的顶部，接着将压力传感器11放置在顶部压头8上，位移传感器12与上部模具的表面相接触，并将位移传感器12通过固定连接件与液压机压头3固定连接。

本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：包括下部试模、底部压头(5)、顶部压头(8)和用于测量沥青冷再生混合料静压试件成型过程中压实功的测量系统，所述底部压头(5)设置在所述下部试模的底部，所述顶部压头(8)设置在底部压头(5)的上方，所述下部试模包括相对设置的第一下半试模(2-1)和第二下半试模(2-2)，所述第一下半试模(2-1)与第二下半试模(2-2)通过第一下连接板(2-11)、第二下连接板(2-21)和第一螺栓(6)固定连接，所述第一下连接板(2-11)固定在第一下半试模(2-1)的外侧，所述第二下连接板(2-21)固定在第二下半试模(2-2)的外侧，所述第一下连接板(2-11)和第二下连接板(2-21)通过第一螺栓(6)固定连接，所述顶部压头(8)上设置有用于成型沥青冷再生混合料静压试件的液压机压头(3)，所述测量系统包括用于检测液压机压头(3)压力的压力传感器(11)、用于检测液压机压头(3)位移的位移传感器(12)、与压力传感器(11)和位移传感器(12)均相接且用于将压力传感器(11)和位移传感器(12)所检测到的模拟信号转换为数字信号的A/D转换器(18)、与A/D转换器(18)相接且用于将A/D转换器(18)转换出的数字信号进行分析处理得出沥青冷再生混合料静压试件成型过程中压实功的单片机(19)，所述单片机(19)的输出端连接有显示器(17)。

2.按照权利要求1所述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述顶部压头(8)设置在下部试模的顶部，所述位移传感器(12)设置在第一下半试模(2-1)上，所述位移传感器(12)通过固定连接件与液压机压头(3)固定连接，所述固定连接件包括固定圈(15-1)、大箍圈(15-2)和钢杆(15-3)，所述固定圈(15-1)固定在位移传感器(12)上，所述大箍圈(15-2)固定在顶部压头(8)上，所述大箍圈(15-2)的开口端通过第五螺栓(15-4)固定连接。

3.按照权利要求1所述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：还包括与所述下部试模相连接的上部试模，所述上部试模包括相对设置的第一上半试模(1-1)和第二上半试模(1-2)，所述第一上半试模(1-1)与第二上半试模(1-2)通过第一上连接板(1-11)、第二上连接板(1-12)和第二螺栓(7)固定连接，所述第一上连接板(1-11)固定在第一上半试模(1-1)的外侧，所述第二上连接板(1-12)固定在第二上半试模(1-2)的外侧，所述第一上连接板(1-11)和第二上连接板(1-12)通过第二螺栓(7)固定连接。

4.按照权利要求3所述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述顶部压头(8)设置在上部试模的顶部，所述位移传感器(12)设置在第一上半试模(1-1)上，所述位移传感器(12)通过固定连接件与液压机压头(3)固定连接，所述固定连接件包括固定圈(15-1)、大箍圈(15-2)和钢杆(15-3)，所述固定圈(15-1)固定在位移传感器(12)上，所述大箍圈(15-2)固定在顶部压头(8)上，所述大箍圈(15-2)的开口端通过第五螺栓(15-4)固定连接。

5.按照权利要求3所述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述第一上半试模(1-1)通过第一上连接耳(13)、第一下连接耳(16-1)和第三螺栓(9)与第一下半试模(2-1)固定连接，所述第一上连接耳(13)固定在第一上半试模(1-1)的下端外侧，所述第一下连接耳(16-1)固定在第一下半试模(2-1)的上端外侧，所述第一上连接耳(13)和第一下连接耳(16-1)通过第三螺栓(9)固定连接；所述第二上半试模(1-2)通过第二上连接耳(14)、第二下连接耳(16-2)和第四螺栓(10)与第二下半试模(2-2)固定连接，所述第二上连接耳(14)固定在第二上半试模(1-2)的下端外侧，所述第二下连接耳(16-2)固定在第二下半试模(2-2)的上端外侧，所述第二上连接耳(14)和第二下连接耳(16-2)通过第四螺栓(10)固定连接。

6.按照权利要求3所述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述第一下半试模(2-1)和第一上半试模(1-1)的上端均开有传感线引线孔道(4)。

7.按照权利要求3所述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述第一下半试模(2-1)、第二下半试模(2-2)、第一上半试模(1-1)和第二上半试模(1-2)的横截面形状均为半圆形。

8.按照权利要求1-4中任一权利要求所述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述单片机(19)为C8051F020单片机。

9.按照权利要求1-4中任一权利要求所述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述位移传感器(12)为直线位移传感器。

10.按照权利要求3所述的沥青冷再生混合料静压试模，其特征在于：所述下部试模的高度为127mm，所述上部试模的高度为173mm。