CN105445316B - 一种改性沥青热存储稳定性测试装置及方法 - Google Patents

一种改性沥青热存储稳定性测试装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性沥青热存储稳定性测试装置及方法，包括立柱、平台、第一试样环、第二试样环、试样筒、第一横撑、第二横撑、顶盖及底座；立柱竖立固定于平台上，底座位于平台上，第一试样环及第二试样环分别套接于试样筒的上下两端，顶盖位于第一试样环的顶部开口处，第二试样环的下端套接于底座上，第一横撑的一端固定于第一试样环与试样筒的连接处，第二横撑的一端固定于第二试样环与试样筒的连接处，第一横撑的另一端及第二横撑的另一端均与立柱相连接，第一试样环、第二试样环及试样筒均垂直分布。本发明测量精度较高，并且试验效率较高，同时结构简单，便于操作，成本较低，能够重复使用。

Description

一种改性沥青热存储稳定性测试装置及方法
技术领域
本发明属于道路工程试验领域，涉及一种改性沥青热存储稳定性测试装置及方法。
背景技术
聚合物改性沥青如SBS改性沥青是在基质沥青中加入一定比例SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使其均匀分散于沥青中，形成SBS共混材料。此外，因具有良好的高温抗变形性能、耐疲劳及低温抗裂性能，还能消化汽车工业产生的大量废弃轮胎、吸收噪音，废胶粉改性沥青也一直是改性沥青研究热点。广泛采用的湿法高粘度废胶粉改性沥青就是将胶粉掺入高温基质沥青并进行持续搅拌，在保证足够的反应时间后，胶粉吸收沥青中的轻质油分融胀，从而提高沥青结合料的黏度和劲度。高粘度废胶粉改性沥青实质上属于橡胶-沥青两相复合材料，由于胶粉较粗、胶粉和沥青密度差较大、且分散工艺不利于二者形成稳定混溶，因此废胶粉改性沥青结合料热存储温度性很差，极易产生离析现象。同理，在高温长时间存储时，聚合物改性沥青由于二者相容性较差也容易产生离析现象影响混合料的技术性能。
目前我国对聚合物、废胶粉改性沥青热存储稳定性的评价是参照JTGE20-2011T0661-2011改性沥青离析试验进行。该试验采用铝管取样，在烘箱静置48h后取出装有试样的铝管再冷冻4h，然后人为地将铝管剪为3段，取上下两段重新加热后灌模进行软化点试验，以上下段试样软化点差表征聚合物改性沥青离析程度。T0661-2011试验方法存在如下缺陷：第一，盛样管为一次性使用的铝管，其不能重复利用，造成了材料的不必要浪费，且铝管柔软易变形对试验结果扰动比较大。其次，试验结果受人为因素影响很大，例如剪断位置、最终进行软化点试验的取样位置都取决与试验操作者，变异性很大，难以保证结果的复现性。第三，剪断后取出的两段试样必须重新加热灌模才可进行软化点试验，这不仅会对试样原始的离析状态造成扰动，其结果不能反映真实的离析性能，还大大延长了试验时间，降低了试验效率。此外，中国专利(200420086109.3)公开了一种改性沥青存储稳定性测试仪，该装置包括盛样桶,恒温桶,封盖，障碍棒，电动机等,电动机连接转轴,转轴下端配置有转子,转轴和转子伸入盛样桶内,恒温桶外部连接有控温器,控温器连接感温探头,感温探头伸入盛样桶内。恒温桶的外围为旋转加热丝,底部为加热圈,外层为石棉保温装置。封盖上的四小孔分别为氮气充入孔、感温探头伸入孔、搅拌轴伸入孔和取样孔,该装置虽很好地模拟了现场状况，但装置较复杂，造价较高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种改性沥青热存储稳定性测试装置及方法，该装置及方法测量精度较高，并且试验效率较高，同时结构简单，便于操作，成本较低，能够重复使用。
为达到上述目的，本发明所述的改性沥青热存储稳定性测试装置包括立柱、平台、第一试样环、第二试样环、试样筒、第一横撑、第二横撑、顶盖及底座；
立柱竖立固定于平台上，底座位于平台上，第一试样环及第二试样环分别套接于试样筒的上下两端，顶盖位于第一试样环的顶部开口处，第二试样环的下端套接于底座上，第一横撑的一端固定于第一试样环与试样筒的连接处，第二横撑的一端固定于第二试样环与试样筒的连接处，第一横撑的另一端及第二横撑的另一端均与立柱相连接，第一试样环、第二试样环及试样筒均垂直分布。
第一螺钉穿过第一试样环的侧面及试样筒的侧面将第一试样环与试样筒相连接。
第二螺钉穿过第二试样环的侧面及试样筒的侧面将第二试样环及试样筒相连接。
第一横撑及第二横撑分别与第一螺钉及第二螺钉相连接。
所述平台上设有第一凹槽，底座的下端内嵌于所述第一凹槽内。
所述第一试样环壁面的横截面为台阶型结构，底座的上部设有与所述台阶型结构相配合第二凹槽，第二试样环内嵌于所述第二凹槽内。
试样筒与第一试样环及第二试样环的接触面上涂覆有隔离剂。
第一试样环及第二试样环均为黄铜或不锈钢制成的空心圆环。
本发明所述的改性沥青热存储稳定性测试方法包括以下步骤：
1)将改性沥青从第一试样环中倒入到第一试样环、试样筒及第二试样环中，然后将顶盖盖在第一试样环上，再将所述改性沥青热存储稳定性测试装置放入烘箱烘烤，然后再移入冰箱中冷冻；
2)将第一试样环、试样筒及第二试样环从所述改性沥青热存储稳定性测试装置中分离出来，再用刮刀切开试样筒与第一试样环及第二试样环的连接面，取出第一试样环及第二试样环；
3)将第一试样环及第二试样环在同一软化点仪中进行环球法软化点测试，得第一试样环中改性沥青的软化点与第二试样环中改性沥青的软化点之间的差值，再根据第一试样环中改性沥青的软化点与第二试样环中改性沥青的软化点之间的差值得改性沥青热存储稳定性。
步骤1)中将所述改性沥青热存储稳定性测试装置放入烘箱在163℃下放置48h，然后再移入冰箱中在5℃下冷冻4h。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的改性沥青热存储稳定性测试装置及方法在测量过程中，通过将第一试样环、第二试样环及试样筒通过第一横撑及第二横撑与立柱固定连接，避免第一试样环、第二试样环及试样筒变形，保证试验结果的复现性，同时保证第一试样环、第二试样环及试样筒能够重复使用，并且结构简单，便于操作，成本较低。另外，在剪切时，剪切试样筒与第一试样环及第二试样环的连接面，排除人为因素对软化点测试结果的影响，保证试验结果的真实、可靠及准确性。另外，与传统的技术相比，本发明中第一试样环及第二试样环与试样筒用刮刀切离后直接可进行软化点试验，无需重新灌模，既减少了对改性沥青原始离析状态的扰动，还大大提高了试验效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为立柱、2为平台、3为试样筒、4为第一试样环、5为第二试样环、6为第一螺钉、7为第二螺钉、8为第一横撑、9为第二横撑、10为底座、11为顶盖。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的改性沥青热存储稳定性测试装置包括立柱1、平台2、第一试样环4、第二试样环5、试样筒3、第一横撑8、第二横撑9、顶盖11及底座10；立柱1竖立固定于平台2上，底座10位于平台2上，第一试样环4及第二试样环5分别套接于试样筒3的上下两端，顶盖11位于第一试样环4的顶部开口处，第二试样环5的下端套接于底座10上，第一横撑8的一端固定于第一试样环4与试样筒3的连接处，第二横撑9的一端固定于第二试样环5与试样筒3的连接处，第一横撑8的另一端及第二横撑9的另一端均与立柱1相连接，第一试样环4、第二试样环5及试样筒3均垂直分布。
需要说明的是，第一螺钉6穿过第一试样环4的侧面及试样筒3的侧面将第一试样环4与试样筒3相连接，第二螺钉7穿过第二试样环5的侧面及试样筒3的侧面将第二试样环5及试样筒3相连接；第一横撑8及第二横撑9分别与第一螺钉6及第二螺钉7相连接；平台2上设有第一凹槽，底座10的下端内嵌于所述第一凹槽内；第一试样环4壁面的横截面为台阶型结构，底座10的上部设有与所述台阶型结构相配合第二凹槽，第二试样环5内嵌于所述第二凹槽内；试样筒3与第一试样环4及第二试样环5的接触面上涂覆有隔离剂；第一试样环4及第二试样环5均为黄铜或不锈钢制成的空心圆环。
本发明所述的改性沥青热存储稳定性测试方法包括以下步骤：
1)将改性沥青从第一试样环4中倒入到第一试样环4、试样筒3及第二试样环5中，然后将顶盖11盖在第一试样环4上，再将所述改性沥青热存储稳定性测试装置放入烘箱烘烤，然后再移入冰箱中冷冻；
2)将第一试样环4、试样筒3及第二试样环5从所述改性沥青热存储稳定性测试装置中分离出来，再用刮刀切开试样筒3与第一试样环4及第二试样环5的连接面，取出第一试样环4及第二试样环5；
3)将第一试样环4及第二试样环5在同一软化点仪中进行环球法软化点测试，得第一试样环4中改性沥青的软化点与第二试样环5中改性沥青的软化点之间的差值，再根据第一试样环4中改性沥青的软化点与第二试样环5中改性沥青的软化点之间的差值得改性沥青热存储稳定性。
步骤1)中将所述改性沥青热存储稳定性测试装置放入烘箱在163℃下放置48h，然后再移入冰箱中在5℃下冷冻4h。

Claims (7)

1.一种改性沥青热存储稳定性测试装置，其特征在于，包括立柱(1)、平台(2)、第一试样环(4)、第二试样环(5)、试样筒(3)、第一横撑(8)、第二横撑(9)、顶盖(11)及底座(10)；
立柱(1)竖立固定于平台(2)上，底座(10)位于平台(2)上，第一试样环(4)及第二试样环(5)分别套接于试样筒(3)的上下两端，顶盖(11)位于第一试样环(4)的顶部开口处，第二试样环(5)的下端套接于底座(10)上，第一横撑(8)的一端固定于第一试样环(4)与试样筒(3)的连接处，第二横撑(9)的一端固定于第二试样环(5)与试样筒(3)的连接处，第一横撑(8)的另一端及第二横撑(9)的另一端均与立柱(1)相连接，第一试样环(4)、第二试样环(5)及试样筒(3)均垂直分布；
所述平台(2)上设有第一凹槽，底座(10)的下端内嵌于所述第一凹槽内；
所述第二试样环(5)壁面的横截面为台阶型结构，底座(10)的上部设有与所述台阶型结构相配合第二凹槽，第二试样环(5)内嵌于所述第二凹槽内；
试样筒(3)与第一试样环(4)及第二试样环(5)的接触面上涂覆有隔离剂。
2.根据权利要求1所述的改性沥青热存储稳定性测试装置，其特征在于，第一螺钉(6)穿过第一试样环(4)的侧面及试样筒(3)的侧面将第一试样环(4)与试样筒(3)相连接。
3.根据权利要求2所述的改性沥青热存储稳定性测试装置，其特征在于，第二螺钉(7)穿过第二试样环(5)的侧面及试样筒(3)的侧面将第二试样环(5)及试样筒(3)相连接。
4.根据权利要求3所述的改性沥青热存储稳定性测试装置，其特征在于，第一横撑(8)及第二横撑(9)分别与第一螺钉(6)及第二螺钉(7)相连接。
5.根据权利要求1所述的改性沥青热存储稳定性测试装置，其特征在于，第一试样环(4)及第二试样环(5)均为黄铜或不锈钢制成的空心圆环。
6.一种改性沥青热存储稳定性测试方法，其特征在于，基于权利要求1所述的改性沥青热存储稳定性测试装置，包括以下步骤：
1)将改性沥青从第一试样环(4)中倒入到第一试样环(4)、试样筒(3)及第二试样环(5)中，然后将顶盖(11)盖在第一试样环(4)上，再将所述改性沥青热存储稳定性测试装置放入烘箱烘烤，然后再移入冰箱中冷冻；
2)将第一试样环(4)、试样筒(3)及第二试样环(5)从所述改性沥青热存储稳定性测试装置中分离出来，再用刮刀切开试样筒(3)与第一试样环(4)及第二试样环(5)的连接面，取出第一试样环(4)及第二试样环(5)；
3)将第一试样环(4)及第二试样环(5)在同一软化点仪中进行环球法软化点测试，得第一试样环(4)中改性沥青的软化点与第二试样环(5)中改性沥青的软化点之间的差值，再根据第一试样环(4)中改性沥青的软化点与第二试样环(5)中改性沥青的软化点之间的差值得改性沥青热存储稳定性。
7.根据权利要求6所述的改性沥青热存储稳定性测试方法，其特征在于，步骤1)中将所述改性沥青热存储稳定性测试装置放入烘箱在163℃下放置48h，然后再移入冰箱中在5℃下冷冻4h。
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