CN106872356B - 一种测试沥青集料界面黏附性的试验装置及方法 - Google Patents

一种测试沥青集料界面黏附性的试验装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种测试沥青集料界面黏附性的试验装置及方法，包括控制器、底座、定时器、玻璃外罩、以及设置于玻璃外罩内的第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、横杆、加热装置、驱动装置及第一试验部件，第一试验部件包括第一试样容器及第一搅拌器，该装置及方法能够准确的对沥青集料截面黏粘性进行测试。

Description

一种测试沥青集料界面黏附性的试验装置及方法
技术领域
本发明属于公路工程沥青及沥青混合料试验装置技术领域，涉及一种测试沥青集料界面黏附性的试验装置及方法。
背景技术
随着我国交通运输业的不断发展，公路里程获得了前所未有的增长，但是公路路面的早期破坏，特别是由于沥青路面的早期的水损害，俨然成为降低路面服务性能和路面结构稳定性的重要影响因素之一，已经引起了公路界的普遍重视，目前研究沥青与集料黏附性的试验通常为水煮法与水浸法，二者的试验原理、对象、及操作方法均不相同，各有利弊，然而现有技术中对沥青集料的处理时，测试的时间不能不固定，并且搅拌及过滤均通过人工操作来完成，人为因素及外界环境影响较大，因此严重的影响了黏附性测试的精度。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种测试沥青集料界面黏附性的试验装置及方法，该装置及方法能够准确的对沥青集料截面黏粘性进行测试。
为达到上述目的，本发明所述的测试沥青集料界面黏附性的试验装置包括控制器、底座、定时器、玻璃外罩、以及设置于玻璃外罩内的第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、横杆、加热装置、驱动装置及第一试验部件，第一试验部件包括第一试样容器及第一搅拌器；
玻璃外罩的底部开口固定于底座上，第一电动伸缩杆及第二电动伸缩杆均竖立固定于底座上，横杆的两端分别与第一电动伸缩杆的上端及第二电动伸缩杆的上端相连接，加热装置位于底座上，第一试样容器位于加热装置上，第一搅拌器位于第一试样容器内，其中，第一试样容器内设有第一滤网，第一搅拌器位于第一滤网的上方，第一试样容器底部的侧面设有第一排水口，第一排水口处设有第二滤网，第一排水口连通有第一排水管，第一排水管上设有第一阀门，驱动装置固定于横杆上，驱动装置的输出轴与第一搅拌器的驱动杆相连接，控制器与定时器、第一电动伸缩杆的控制端、第二电动伸缩杆的控制端及驱动装置的控制端相连接。
还包括若干第二试验部件，各第二试验部件位于玻璃外罩内，各第二试验部件均包括第二试样容器及第二搅拌器，第二试样容器位于加热装置上，第二搅拌器位于第二试验容器内，第二试样容器内设有第三滤网，第二搅拌器位于所述第三滤网的上方，第二试样容器底部的侧面设有第二排水口，第二排水口处设有第四滤网，第二排水口连通有第二排水管，第二排水管上设有第二阀门，驱动装置的输出轴与第二搅拌器的驱动杆相连接。
第一试验部件还包括第一转动轮，第二试验部件还包括第二转动轮、上轴承、下轴承及转子；
驱动装置的输出轴与第一搅拌器的驱动杆相连接，第一转动轮套接于驱动装置的输出轴上，转子的上端通过上轴承与横杆相连接，第二转动轮套接于转子上，转子的下端通过下轴承与第二搅拌器的驱动杆相连接，第一转动轮与第二转动轮之间通过传动带相连接。
驱动装置为电动机。
所述加热装置为温控电炉，其中，加热装置上覆盖有石棉网，第一试样容器及第二试样容器均位于石棉网上。
第一试样容器及第二试样容器均为烧杯。
加热装置上设有电源按钮及温度调节按钮。
第一滤网及第三滤网均为U型结构。
本发明所述的测试沥青集料界面黏附性的试验方法包括以下步骤：
将待测试沥青集料放入第一试样容器中，再向第一试样容器中加入水，开启加热装置，通过加热装置对第一试样容器中的待测试沥青集料进行加热，再控制器控制第一电动伸缩杆及第二电动伸缩杆进行收缩，从而使第一搅拌器插入于第一试样容器中的水中，然后开启驱动装置，驱动装置驱动第一搅拌器对第一试样容器中的待测试沥青集料进行搅拌，同时控制器控制定时器开始计时，当定时器记录的时间到达预设搅拌时间时，则控制器关闭驱动装置，然后控制第一电动伸缩杆及第二电动伸缩杆进行伸长，用户取出第一试样容器，打开第一阀门，使第一试样容器中的水经第二滤网过滤剥离的沥青后通过第一排水管排出，待第一试样容器中的水排出完成后，倒出第一滤网上的沥青集料，然后将第一试样容器进行烘干，并称取第一试样容器，得当前第一试样容器的质量为M2，则试验过程中剥落的沥青的质量为M2-M1，其中，M1为试验前第一试样容器的质量，然后根据试验过程中剥落的沥青的质量得沥青集料界面的黏附性。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的测试沥青集料界面黏附性的试验装置及方法在具体操作时，加热装置、第一试验部件及驱动装置均位于玻璃外罩中，从而避免外界环境对试验结果的影响，同时在试验时，通过驱动装置带动第一搅拌器搅拌第一试样容器中的沥青集料，实现对沥青集料的自动搅拌，同时通过定时器对沥青集料加热搅拌的时间进行定时，当达到预设搅拌时间时，则控制第一电动伸缩杆及第二电动伸缩杆伸出，将第一搅拌器带离第一试样容器，同时控制器关闭驱动装置，从而实现沥青集料搅拌时间的固定，同时搅拌完成后，只需打开第一阀门，第一试样容器中的水经第一排水管排出，实现沥青的过滤，从而有效的避免人为因素对沥青集料界面黏附性测试的影响，提高沥青集料界面黏附性测试的准确性。
进一步，本发明还包括若干第二试验部件，可以通过第一试验部件及第二试验部件同时进行多份沥青集料在同一条件下的界面黏附性测试。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为第一电动伸缩杆、2为第二电动伸缩杆、3为定时器、4为第一转动轮、5为驱动装置、6为传动带、7为上轴承、8为转子、9为下轴承、10为电源按钮、11为第一试样容器、12为第一滤网、13为第二搅拌器、14为第二阀门、15为第二排水管、16为第四滤网、17为石棉网、18为温度调节按钮、19为底座、20为玻璃外罩、21为加热装置。
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，本发明所述的测试沥青集料界面黏附性的试验装置包括控制器、底座19、定时器3、玻璃外罩20、以及设置于玻璃外罩20内的第一电动伸缩杆1、第二电动伸缩杆2、横杆、加热装置21、驱动装置5及第一试验部件，第一试验部件包括第一试样容器11及第一搅拌器；玻璃外罩20的底部开口固定于底座19上，第一电动伸缩杆1及第二电动伸缩杆2均竖立固定于底座19上，横杆的两端分别与第一电动伸缩杆1的上端及第二电动伸缩杆2的上端相连接，加热装置21位于底座19上，第一试样容器11位于加热装置21上，第一搅拌器位于第一试样容器11内，其中，第一试样容器11内设有第一滤网12，第一搅拌器位于第一滤网12的上方，第一试样容器11底部的侧面设有第一排水口，第一排水口处设有第二滤网，第一排水口连通有第一排水管，第一排水管上设有第一阀门，驱动装置5固定于横杆上，驱动装置5的输出轴与第一搅拌器的驱动杆相连接，控制器与定时器3、第一电动伸缩杆1的控制端、第二电动伸缩杆2的控制端及驱动装置5的控制端相连接。
本发明还包括若干第二试验部件，各第二试验部件位于玻璃外罩20内，各第二试验部件均包括第二试样容器及第二搅拌器13，第二试样容器位于加热装置21上，第二搅拌器13位于第二试验容器内，第二试样容器内设有第三滤网，第二搅拌器13位于所述第三滤网的上方，第二试样容器底部的侧面设有第二排水口，第二排水口处设有第四滤网16，第二排水口连通有第二排水管15，第二排水管15上设有第二阀门14，驱动装置5的输出轴与第二搅拌器13的驱动杆相连接。
第一试验部件还包括第一转动轮4，第二试验部件还包括第二转动轮、上轴承7、下轴承9及转子8；驱动装置5的输出轴与第一搅拌器的驱动杆相连接，第一转动轮4套接于驱动装置5的输出轴上，转子8的上端通过上轴承7与横杆相连接，第二转动轮套接于转子8上，转子8的下端通过下轴承9与第二搅拌器13的驱动杆相连接，第一转动轮4与第二转动轮之间通过传动带6相连接。
驱动装置5为电动机；所述加热装置21为温控电炉，其中，加热装置21上覆盖有石棉网17，第一试样容器11及第二试样容器均位于石棉网17上。
第一试样容器11及第二试样容器均为烧杯；加热装置21上设有电源按钮10及温度调节按钮18；第一滤网12及第三滤网均为U型结构。
本发明所述的测试沥青集料界面黏附性的试验方法包括以下步骤：
将待测试沥青集料放入第一试样容器11中，再向第一试样容器11中加入水，开启加热装置21，通过加热装置21对第一试样容器11中的待测试沥青集料进行加热，再控制器控制第一电动伸缩杆1及第二电动伸缩杆2进行收缩，从而使第一搅拌器插入于第一试样容器11中的水中，然后开启驱动装置5，驱动装置5驱动第一搅拌器对第一试样容器11中的待测试沥青集料进行搅拌，同时控制器控制定时器3开始计时，当定时器3记录的时间到达预设搅拌时间时，则控制器关闭驱动装置5，然后控制第一电动伸缩杆1及第二电动伸缩杆2进行伸长，用户取出第一试样容器11，打开第一阀门，使第一试样容器11中的水经第二滤网过滤剥离的沥青后通过第一排水管排出，待第一试样容器11中的水排出完成后，倒出第一滤网12上的沥青集料，然后将第一试样容器11进行烘干，并称取第一试样容器11，得当前第一试样容器11的质量为M2，则试验过程中剥落的沥青的质量为M2-M1，其中，M1为试验前第一试样容器11的质量，然后根据试验过程中剥落的沥青的质量得沥青集料界面的黏附性。
另外，本发明还可以对沥青集料的污染系数及内损因子进行测试，具体如下：
1a)将集料过筛后分为两份，其中，第一份集料先通过水进行冲洗，再进行烘干，将第二份集料直接进行烘干，其中烘干后第一份集料与第二份集料的质量相同，将预热后的沥青平均分为两份，然后将第一份预热后的沥青加入到第一份集料中，搅拌均匀，得清洗后的沥青集料，将第二份预热后的沥青加入到第二份集料中，搅拌均匀，得未清洗的沥青集料；
2a)将清洗后的沥青集料放入第一试样容器11中，将未清洗的沥青集料放入第二试样容器中，并向第一试样容器11及第二试样容器中加入相同体积的水，使清洗后的沥青集料及未清洗的沥青集料均浸泡于水中，再打开加热装置21，通过加热装置21对清洗后的沥青集料及未清洗的沥青集料进行加热；
3a)控制器控制第一电动伸缩杆1及第二电动伸缩杆2收缩，从而使第一搅拌器插入于第一试样容器11中的水中，第二搅拌器13插入于第二试样容器中的水中，再开启驱动装置5，通过第一搅拌器搅拌第一试样容器11中清洗后的沥青集料，通过第二搅拌器13搅拌第二试样容器中未清洗的沥青集料，当驱动装置5工作预设搅拌时间后，关闭驱动装置5，调节第一电动伸缩杆1及第二电动伸缩杆2，使第一搅拌器及第二搅拌器13上升，再取出第一试样容器11及第二试样容器，并打开阀门，使第一试样容器11及第二试样容器中的水排出，并将第一试样容器11及第二试样容器中的沥青集料倒出，然后将第一试样容器11及第二试样容器进行烘干，得第一试样容器11及第二试样容器中剥落沥青的质量ma及mb，其中，ma等于试验之后第一试样容器11的质量减去试验前第一试样容器11的质量，mb等于试验之后第二试样容器的质量减去试验前第二试样容器的质量，则沥青集料的污染系数
Figure BDA0001216719780000081
将步骤2a)及步骤3a)中的未清洗的沥青集料替换为由具有内部损伤的集料制备而成的沥青集料，将步骤2a)和步骤3a)中的清洗后的沥青集料替换为由未产生内部破损的集料制备而成的沥青集料，则由具有内部损伤的集料制备而成的沥青集料剥落的沥青为m′a，由未产生内部破损的集料制备而成的沥青集料剥落的沥青m′b，则沥青集料的损伤因子
Figure BDA0001216719780000082

Claims (1)

1.一种测试沥青集料界面黏附性的试验方法，其特征在于，基于测试沥青集料界面黏附性的试验装置，所述测试沥青集料界面黏附性的试验装置包括控制器、底座(19)、定时器(3)、玻璃外罩(20)、以及设置于玻璃外罩(20)内的第一电动伸缩杆(1)、第二电动伸缩杆(2)、横杆、加热装置(21)、驱动装置(5)及第一试验部件，第一试验部件包括第一试样容器(11)及第一搅拌器；
玻璃外罩(20)的底部开口固定于底座(19)上，第一电动伸缩杆(1)及第二电动伸缩杆(2)均竖立固定于底座(19)上，横杆的两端分别与第一电动伸缩杆(1)的上端及第二电动伸缩杆(2)的上端相连接，加热装置(21)位于底座(19)上，第一试样容器(11)位于加热装置(21)上，第一搅拌器位于第一试样容器(11)内，其中，第一试样容器(11)内设有第一滤网(12)，第一搅拌器位于第一滤网(12)的上方，第一试样容器(11)底部的侧面设有第一排水口，第一排水口处设有第二滤网，第一排水口连通有第一排水管，第一排水管上设有第一阀门，驱动装置(5)固定于横杆上，驱动装置(5)的输出轴与第一搅拌器的驱动杆相连接，控制器与定时器(3)、第一电动伸缩杆(1)的控制端、第二电动伸缩杆(2)的控制端及驱动装置(5)的控制端相连接；
包括以下步骤：
将待测试沥青集料放入第一试样容器(11)中，再向第一试样容器(11)中加入水，开启加热装置(21)，通过加热装置(21)对第一试样容器(11)中的待测试沥青集料进行加热，控制器控制第一电动伸缩杆(1)及第二电动伸缩杆(2)进行收缩，从而使第一搅拌器插入于第一试样容器(11)中的水中，然后开启驱动装置(5)，驱动装置(5)驱动第一搅拌器对第一试样容器(11)中的待测试沥青集料进行搅拌，同时控制器控制定时器(3)开始计时，当定时器(3)记录的时间到达预设搅拌时间时，则控制器关闭驱动装置(5)，然后控制第一电动伸缩杆(1)及第二电动伸缩杆(2)进行伸长，用户取出第一试样容器(11)，打开第一阀门，使第一试样容器(11)中的水经第二滤网过滤剥离的沥青后通过第一排水管排出，待第一试样容器(11)中的水排出完成后，倒出第一滤网(12)上的沥青集料，然后将第一试样容器(11)进行烘干，并称取第一试样容器(11)，得当前第一试样容器(11)的质量为M2，则试验过程中剥落的沥青的质量为M2-M1，其中，M1为试验前第一试样容器(11)的质量，然后根据试验过程中剥落的沥青的质量得沥青集料界面的黏附性；
还包括若干第二试验部件，各第二试验部件位于玻璃外罩(20)内，各第二试验部件均包括第二试样容器及第二搅拌器(13)，第二试样容器位于加热装置(21)上，第二搅拌器(13)位于第二试样容器内，第二试样容器内设有第三滤网，第二搅拌器(13)位于所述第三滤网的上方，第二试样容器底部的侧面设有第二排水口，第二排水口处设有第四滤网(16)，第二排水口连通有第二排水管(15)，第二排水管(15)上设有第二阀门(14)，驱动装置(5)的输出轴与第二搅拌器(13)的驱动杆相连接；
第一试验部件还包括第一转动轮(4)，第二试验部件还包括第二转动轮、上轴承(7)、下轴承(9)及转子(8)；
驱动装置(5)的输出轴与第一搅拌器的驱动杆相连接，第一转动轮(4)套接于驱动装置(5)的输出轴上，转子(8)的上端通过上轴承(7)与横杆相连接，第二转动轮套接于转子(8)上，转子(8)的下端通过下轴承(9)与第二搅拌器(13)的驱动杆相连接，第一转动轮(4)与第二转动轮之间通过传动带(6)相连接；
驱动装置(5)为电动机；
所述加热装置(21)为温控电炉，其中，加热装置(21)上覆盖有石棉网(17)，第一试样容器(11)及第二试样容器均位于石棉网(17)上；
第一试样容器(11)及第二试样容器均为烧杯；
加热装置(21)上设有电源按钮(10)及温度调节按钮(18)；
第一滤网(12)及第三滤网均为U型结构。
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