CN103439222A - 一种冷补沥青混合料低温工作性能测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷补沥青混合料低温工作性能测试装置及测试方法，包括使冷补沥青混合料在整个试验过程中保持在同一温度的温度箱以及用于测试沥青混合料低温工作性能的贯入仪，温度箱内设置有用于装冷补沥青混合料试样的装料桶，温度箱的顶部开设有贯入孔，贯入孔上安装有使贯入仪在落下时不左右移动的玻璃管柱；贯入仪从贯入孔伸入装料桶内的沥青混合料中。本发明冷补沥青混合料低温工作性能测试装置是针对于冷补沥青混合料低温工作性能测试而设计，使得本发明能够定量测试冷补沥青混合料的低温工作性能，更具有说服力，本发明简单易携带，操作方便，试验过程快，随时可以进行试验，更贴近现场冷补沥青混合料低温工作性能检验。

Description

一种冷补沥青混合料低温工作性能测试装置及测试方法

技术领域

本发明属于道路工程试验设备领域，具体涉及一种冷补沥青混合料低温工作性能测试装置及测试方法。

背景技术

沥青路面修补主要是针对坑槽、松散、局部网裂等病害进行的修补和加强，同时还可对局部沉陷、拥包以及滑移裂缝等病害进行处治，我国目前常用的处治方法主要是热补法，其中包括利用热源（液化石油气、红外加热技术等）热再生法、喷射式修补法等。不论是传统的热修补还是热再生修补方式，都易受气候影响，施工时需要加热和碾压，对环境污染和工人的健康影响比较大，在低温季节和雨季不能施工。

冷修补即冷补沥青混合料修补技术是在常温，甚至寒冷和潮湿环境下修补路面的一种新技术，可以全天候、全时段使用，不受低温、雨雪等天气的影响,具有修补及时、施工速度快等优点。这种冷补材料在成本、质量和使用上，都优于传统的热拌沥青混合料，克服了热拌沥青的很多困难，并以其操作简便、存放长久、用途广泛、利于环保等特点，在我国道路养护工程中有着广泛的应用。

当前冷补沥青混合料修补路面主要是事先将沥青混合料在常温或中温下预拌好，用袋装或堆放储存，当发现路面上出现坑洞时，随时取料运到现场，在常温或低温下进行路面修补，不需要二次加热。我国的冷补沥青混合料大约在20世纪90年代末期起步，经过十几年的努力，市场上出现了大量的国内品牌，但国内的研究大多集中在混合料设计、高温稳定性以及水稳定性方面，混合料的低温工作性方面缺乏理论分析及评价方法和指标的深入研究，尤其是缺乏定量的评价。冷补沥青混合料低温工作性主要指冷补沥青混合料铺筑前被操作以及现场铺筑过程中摊铺、压实的难易程度，它是决定其之所以称为冷补沥青混合料的原因,是冷补沥青混合料的最基本性能，只有满足了低温工作性能要求的混合料才能称为冷补沥青混合料。目前，评价冷补沥青混合料低温工作性能主要采用经验的判断方法，具体操作方法为：将2kg冷补沥青混合料在松散状态下，放进-10℃的冰箱中保持24小时，取出后在室温放置，待升至室温后，用铁铲拌合，拌和过程中根据操作人的经验判断铲子是否容易插入试样中，拌和是否方便，混合料有无或很少凝聚结块现象，从而判断冷补沥青混合料的低温工作性能。

经验判断方法的不足之处在于：测试结果受主观因素影响大，只是定性判断，无法实现定量测量，判断结果的可靠性差。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术问题，提供一种冷补沥青混合料低温工作性能测试装置及测试方法，本发明结构简单，操作方便，温度易控制，清洗、维修简单。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种冷补沥青混合料低温工作性能测试装置，包括使冷补沥青混合料在整个试验过程中保持在同一温度的温度箱以及用于测试沥青混合料低温工作性能的贯入仪，所述温度箱内设置有用于装冷补沥青混合料试样的装料桶，温度箱的顶部开设有贯入孔，贯入孔上安装有使贯入仪在落下时不左右移动的玻璃管柱，并配有用于密封贯入孔的玻璃盖；贯入仪从贯入孔伸入装料桶内的沥青混合料中。

所述的温度箱上设置有带把手的用于装入和取出装料桶的温度箱门，温度箱门上设置有温度调节旋转按钮、电源开关以及用于显示温度箱内部温度的温度显示屏，温度显示屏的读数范围为-20℃～40℃。

所述温度箱的尺寸为202mm×202mm×404mm。

所述贯入孔开设在温度箱顶面的中心位置，孔径为15mm；玻璃管柱的直径与贯入孔相同，其高度为20mm。

所述的贯入仪由用于测量贯入冷补沥青混合料最大深度的贯入头以及用于拿放贯入仪并调试贯入仪自由落下时位置的贯入仪把手组成。

所述的贯入头呈圆锥形，直径为10mm，长度为268mm；贯入仪把手长50mm。

所述贯入头正面设置有用于读取贯入冷补沥青混合料深度值的贯入仪刻度线，其量程为268mm。

所述的装料桶呈圆柱状，直径100mm，高度268mm，其内壁的光滑程度达到使装料桶与冷补沥青混合料之间具有较小的摩擦作用。

所述的温度箱门上安装有用于在进行贯入仪自由落下时，观测贯入仪贯入冷补沥青混合料中下沉情况的可视窗口，可视窗口由透明钢化玻璃制成。

本发明还公开了一种冷补沥青混合料低温工作性能测试方法，包括以下步骤：

1）装料桶擦净，将拌好的冷补沥青混合料试样装入桶中至桶口20mm处；

2）打开电源开关，调节温度调节旋转按钮，观测温度显示屏中的显示温度，检测温度箱是否正常工作；

3）检测完毕后，若温度箱的工作性能良好，关闭电源开关；依托把手打开温度箱门，装入装料桶，关闭温度箱门并用玻璃盖将贯入孔密封；

4）打开电源开关，调节温度调节旋转按钮，调节温度箱温度至试验所需温度，在此温度下将冷补沥青混合料在温度箱中保温四小时，在结束保温前半小时，将贯入仪也恒温至所需温度；

5）保温结束后，将贯入仪沿垂直方向插入玻璃管至贯入孔口，待贯入仪平稳后，放开贯入仪把手，使贯入仪自由落下插入冷补沥青混合料中；

6）通过可视窗口观察贯入仪下落情况，待贯入仪停止下落2min后，进行读数；读数时视线要与贯入仪刻度线垂直，一个冷补沥青混合料试样进行三次测试，取三次读数的平均值作为测量值；

7）试验结束后，取出贯入仪，关闭电源开关，等到温度箱中的温度恢复到常温后，依托把手打开温度箱门，取出装料桶，并将温度箱内侧清理干净，关闭温度箱门及玻璃盖，最后将贯入仪及装料桶内侧擦拭干净，整个试验操作结束。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明冷补沥青混合料低温工作性能测试装置是针对于冷补沥青混合料低温工作性能测试而设计，在温度箱内设置有用于装冷补沥青混合料试样的装料桶，温度箱的顶部开设有贯入孔，贯入孔上安装有使贯入仪在落下时不左右移动的玻璃管柱，并配有用于密封贯入孔的玻璃盖，使得本发明能够定量测试冷补沥青混合料的低温工作性能，更具有说服力，本发明简单易携带，操作方便，试验过程快，随时可以进行试验，更贴近现场冷补沥青混合料低温工作性能检验。

进一步的，本发明独特的保温措施能够使冷补沥青混合料在整个试验过程中保持所需的温度，使得试验结果可靠性大大增加。

进一步的，本发明贯入仪采用自由落体式插入冷补沥青混合料中测试最大距离，其结果较准确，与其它试验相比大大减少了人为因素的影响，且贯入头呈锥形，减小了级配对测试结果的影响。

进一步的，本发明冷补沥青混合料低温工作性能的测试温度根据南北方温度差异有所变化，特别是在北方低温季节冷补沥青混合料低温工作性能较差，本发明装置可以在不同温度下对冷补沥青混合料低温工作性能进行测试，能够更好的模拟实际环境温度下冷补沥青混合料低温工作性能的变化情况。

附图说明

图1为本发明整体结构的斜剖面图；

图2为本发明贯入仪的结构示意图。

其中，1为贯入仪；2为玻璃管柱；3为温度箱；4为装料桶；5为把手；6为电源开关；7为温度调节旋转按钮；8为温度显示屏；9为贯入仪刻度线；10为贯入头；11为贯入仪把手；12为贯入孔；13为可视窗口；14为温度箱门；15为玻璃盖。

具体实施方法

参见图1，本发明一种冷补沥青混合料低温工作性能测试装置，包括使冷补沥青混合料在整个试验过程中保持在同一温度的温度箱3以及用于测试沥青混合料低温工作性能的贯入仪1，所述温度箱3内设置有用于装冷补沥青混合料试样的装料桶4，装料桶4呈圆柱状，直径100mm，高度268mm，其内壁的光滑程度达到使装料桶4与冷补沥青混合料之间具有较小的摩擦作用；温度箱3的顶部开设有贯入孔12，贯入孔12上安装有使贯入仪1在落下时不左右移动的玻璃管柱2，并配有用于密封贯入孔12的玻璃盖15，温度箱3的作用是保温，保证测试过程中冷补沥青混合料的温度恒定在-10℃，温度箱3上设置有带把手5的用于装入和取出装料桶4的温度箱门14，温度箱门14上设置有温度调节旋转按钮7、电源开关6以及用于显示温度箱3内部温度的温度显示屏8，温度显示屏8的读数范围为-20℃～40℃，温度箱3的尺寸为202mm×202mm×404mm；温度箱门14上还安装有用于在进行贯入仪1自由落下时，观测贯入仪1贯入冷补沥青混合料中下沉情况的可视窗口13，可视窗口13由透明钢化玻璃制成；贯入仪1从贯入孔12伸入装料桶4内的沥青混合料中，贯入孔12开设在温度箱3顶面的中心位置，孔径为15mm；玻璃管柱2的直径与贯入孔12相同，其高度为20mm。

如图2所示，贯入仪1由用于测量贯入冷补沥青混合料最大深度的贯入头10以及用于拿放贯入仪1并调试贯入仪1自由落下时位置的贯入仪把手11组成；贯入头10呈圆锥形，直径为10mm，长度为268mm；贯入仪把手11长50mm；贯入头10正面设置有用于读取贯入冷补沥青混合料深度值的贯入仪刻度线9，其量程为268mm。

本发明还公开了一种冷补沥青混合料低温工作性能测试方法，包括以下步骤：

1）装料桶4擦净，将拌好的冷补沥青混合料试样装入桶中至桶口20mm处；

2）打开电源开关6，调节温度调节旋转按钮7，观测温度显示屏8中的显示温度，检测温度箱3是否正常工作；

3）检测完毕后，若温度箱3的工作性能良好，关闭电源开关6；依托把手5打开温度箱门14，装入装料桶4，关闭温度箱门14并用玻璃盖15将贯入孔12密封；

4）打开电源开关6，调节温度调节旋转按钮7，调节温度箱温度至试验所需温度，在此温度下将冷补沥青混合料在温度箱3中保温四小时，在结束保温前半小时，将贯入仪1也恒温至所需温度；

5）保温结束后，将贯入仪1沿垂直方向插入玻璃管2至贯入孔6口，待贯入仪1平稳后，放开贯入仪把手11，使贯入仪1自由落下插入冷补沥青混合料中；

6）通过可视窗口13观察贯入仪1下落情况，待贯入仪1停止下落2min后，进行读数；读数时视线要与贯入仪刻度线9垂直，一个冷补沥青混合料试样进行三次测试，取三次读数的平均值作为测量值；

7）试验结束后，取出贯入仪1，关闭电源开关6，等到温度箱3中的温度恢复到常温后，依托把手5打开温度箱门14，取出装料桶4，并将温度箱3内侧清理干净，关闭温度箱门14及玻璃盖15，最后将贯入仪1及装料桶4内侧擦拭干净，整个试验操作结束。

本发明装置为自主开发，原理简单，易于操作，保温性能好，对冷补沥青混合料低温工作性能测试过程可以实现全程控制及监控。

Claims (10)

1.一种冷补沥青混合料低温工作性能测试装置，其特征在于：包括使冷补沥青混合料在整个试验过程中保持在同一温度的温度箱（3）以及用于测试沥青混合料低温工作性能的贯入仪（1），所述温度箱（3）内设置有用于装冷补沥青混合料试样的装料桶（4），温度箱（3）的顶部开设有贯入孔（12），贯入孔（12）上安装有使贯入仪（1）在落下时不左右移动的玻璃管柱（2），并配有用于密封贯入孔（12）的玻璃盖（15）；贯入仪（1）从贯入孔（12）伸入装料桶（4）内的沥青混合料中。

2.根据权利要求1所述的冷补沥青混合料低温工作性能测试装置，其特征在于：所述的温度箱（3）上设置有带把手（5）的用于装入和取出装料桶（4）的温度箱门（14），温度箱门（14）上设置有温度调节旋转按钮（7）、电源开关（6）以及用于显示温度箱（3）内部温度的温度显示屏（8），温度显示屏（8）的读数范围为-20℃～40℃。

3.根据权利要求1或2所述的冷补沥青混合料低温工作性能测试装置，其特征在于：所述温度箱（3）的尺寸为202mm×202mm×404mm。

4.根据权利要求1所述的冷补沥青混合料低温工作性能测试装置，其特征在于：所述贯入孔（12）开设在温度箱（3）顶面的中心位置，孔径为15mm；玻璃管柱（2）的直径与贯入孔（12）相同，其高度为20mm。

5.根据权利要求1所述的冷补沥青混合料低温工作性能测试装置，其特征在于：所述的贯入仪（1）由用于测量贯入冷补沥青混合料最大深度的贯入头（10）以及用于拿放贯入仪（1）并调试贯入仪（1）自由落下时位置的贯入仪把手（11）组成。

6.根据权利要求5所述的冷补沥青混合料低温工作性能测试装置，其特征在于：所述的贯入头（10）呈圆锥形，直径为10mm，长度为268mm；贯入仪把手（11）长50mm。

7.根据权利要求5所述的冷补沥青混合料低温工作性能测试装置，其特征在于：所述贯入头（10）正面设置有用于读取贯入冷补沥青混合料深度值的贯入仪刻度线（9），其量程为268mm。

8.根据权利要求1所述的冷补沥青混合料低温工作性能测试装置，其特征在于：所述的装料桶（4）呈圆柱状，直径100mm，高度268mm。

9.根据权利要求1所述的冷补沥青混合料低温工作性能测试装置，其特征在于：所述的温度箱门（14）上安装有用于在进行贯入仪（1）自由落下时，观测贯入仪（1）贯入冷补沥青混合料中下沉情况的可视窗口（13），可视窗口（13）由透明钢化玻璃制成。

10.一种采用权利要求1所述冷补沥青混合料低温工作性能测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）装料桶（4）擦净，将拌好的冷补沥青混合料试样装入桶中至桶口20mm处；

2）打开电源开关（6），调节温度调节旋转按钮（7），观测温度显示屏（8）中的显示温度，检测温度箱（3）是否正常工作；

3）检测完毕后，若温度箱（3）的工作性能良好，关闭电源开关（6）；依托把手（5）打开温度箱门（14），装入装料桶（4），关闭温度箱门（14）并用玻璃盖（15）将贯入孔（12）密封；

4）打开电源开关（6），调节温度调节旋转按钮（7），调节温度箱温度至试验所需温度，在此温度下将冷补沥青混合料在温度箱（3）中保温四小时，在结束保温前半小时，将贯入仪（1）也恒温至所需温度；

5）保温结束后，将贯入仪（1）沿垂直方向插入玻璃管（2）至贯入孔（6）口，待贯入仪（1）平稳后，放开贯入仪把手（11），使贯入仪（1）自由落下插入冷补沥青混合料中；

6）通过可视窗口（13）观察贯入仪（1）下落情况，待贯入仪（1）停止下落2min后，进行读数；读数时视线要与贯入仪刻度线（9）垂直，一个冷补沥青混合料试样进行三次测试，取三次读数的平均值作为测量值；

7）试验结束后，取出贯入仪（1），关闭电源开关（6），等到温度箱（3）中的温度恢复到常温后，依托把手（5）打开温度箱门（14），取出装料桶（4），并将温度箱（3）内侧清理干净，关闭温度箱门（14）及玻璃盖（15），最后将贯入仪（1）及装料桶（4）内侧擦拭干净，整个试验操作结束。

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