CN112033856B - 热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置及方法，涉及路面工程混合料技术领域，包括：成型筒和激振器，成型筒设置在激振器上；承台和底座，激振器设置在承台上，承台设置在底座上；顶升装置，顶升装置与承台的一侧端驱动连接，顶升装置驱动承台的该侧端升起或降落，以调整激振器的倾斜角度。在上述技术方案中，随着沥青混合料中沥青含量的降低，这种维持整体性的混合料密度体，在改变与地球重力不垂直的角度时，会在重力作用下出现坍塌，因此，坍塌的角度与沥青混合料密度体的沥青用量相关，利用这种独特的性质，便可以有效判断沥青混合料中的沥青含量是否偏低。
Description
技术领域
本发明涉及路面工程混合料技术领域，尤其是涉及一种热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置及方法。
背景技术
马歇尔设计法是目前通行的热拌沥青混合料配合比设计法，因其简便的优点得到广泛使用。现有的马歇尔热拌沥青混合料配合比设计方法，采用孔隙率、饱和度、矿料间隙率、马歇尔稳定度、流值等指标来确定热拌沥青混合料配方，对于经验丰富的技术人员来说，采用该马歇尔设计法可以配制出质量符合要求的热拌沥青混合料，但是，对于经验欠缺的技术人员来说，采用马歇尔设计法仍旧存在质量偏差的问题。
目前，现行的公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)，采用计算沥青裹覆与矿料表面的油膜厚度的方法，来辅助判断沥青用量是否合理，因为矿料表面存在开口，一部分沥青会被吸收，但是吸收量很难确定，故计算的矿料表面油膜厚度也不是很准确，导致确定的最佳沥青用量并不合适，可能存在偏低的可能性。
虽然配制的热拌沥青混合料能够满足马歇尔配合比设计方法规定的技术指标要求，但是热拌沥青混合料的工作性状态不并能够保证处于最佳状态，如混合料容易离析、表面色泽暗淡等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置及方法，以解决现有技术中热拌沥青混合料质量不佳的技术问题。
本发明提供的一种热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置，包括：
成型筒和激振器，所述成型筒设置在所述激振器上；
承台和底座，所述激振器设置在所述承台上，所述承台设置在所述底座上；
顶升装置，所述顶升装置与所述承台的一侧端驱动连接，所述顶升装置驱动所述承台的该侧端升起或降落，以调整所述激振器的倾斜角度。
进一步的，所述底座的侧部设置有止挡凸台，所述承台的另一侧端与所述止挡凸台限位抵接。
进一步的，所述底座的顶面开设有转角槽，所述转角槽内设置有转角块；
所述转角槽和所述转角块的截面均为适配的扇形，所述转角块的顶角位置通过转轴转动装配在所述转角槽内，所述转角槽截面的圆心角度数大于所述转角块截面的圆心角度数，所述转角块与所述转角槽之间设置有弹性件；
所述止挡凸台与所述转角槽邻接并构成所述转角槽的弧面槽壁。
进一步的，所述底座的外壁上设置有与所述转角槽对应的转角刻度标识；
和/或，所述激振器上设置有量角器。
进一步的，所述承台上设置有至少一个限位件，所述限位件与所述激振器限位抵接。
进一步的，所述限位件和所述承台分别设置有第一插接凸起和第一插接凹槽，所述限位件通过所述第一插接凸起和所述第一插接凹槽与所述承台插接装配。
进一步的，还包括：
底托板，所述底托板的顶面开设有容纳槽；
所述底托板设置在所述承台的顶面，所述激振器设置在所述容纳槽内，所述限位件与所述底托板限位抵接。
进一步的，所述底托板的底面和所述承台的顶面分别设置有至少一个第二插接凸起和至少一个第二插接凹槽，所述底托板通过所述第二插接凸起和所述第二插接凹槽插接装配在所述承台的顶面。
本发明提供的一种热拌沥青混合料胶结料最低用量检验方法，基于所述检验装置，包括如下步骤：
将所述成型筒放置在所述激振器上，向所述成型筒的内腔填充标准试样，启动所述激振器以将所述标准试样振实；将所述成型筒移除，调整所述激振器的倾斜角度，直至所述标准试样发生坍塌，记录所述标准试样坍塌时所述激振器的倾斜角度a；
向所述成型筒的内腔填充测试试样，按照上述步骤进行多次试验，并在多次试验中逐渐降低所述测试试样中的沥青含量，记录多次试验中所述测试试样坍塌时所述激振器的平均倾斜角度a0；
当a<a0时，选取沥青含量为最低值的测试试样。
进一步的，在多次试验中将所述测试试样中的沥青含量逐渐降低1.0％。
在上述技术方案中，随着沥青混合料中沥青含量的降低，这种维持整体性的混合料密度体，在改变与地球重力不垂直的角度时，会在重力作用下出现坍塌，因此，坍塌的角度与沥青混合料密度体的沥青用量相关，利用这种独特的性质，便可以有效判断沥青混合料中的沥青含量是否偏低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例提供的成型筒的立体图；
图2为图1所示的成型筒的剖视图；
图3为本发明一个实施例提供的检验装置的结构图；
图4为本发明一个实施例提供的检验装置的使用状态图；
图5为本发明另一个实施例提供的检验装置的结构图；
图6为本发明又一个实施例提供的检验装置的结构图；
图7为本发明又一个实施例提供的检验装置的使用状态图；
图8为本发明又一个实施例提供的检验装置的局部放大图；
图9为本发明再一个实施例提供的检验装置的结构图；
图10为本发明一个实施例提供的承台的结构图；
图11为本发明一个实施例提供的底托板的底面结构图；
图12为本发明一个实施例提供的底托板的顶面结构图；
图13为本发明一个实施例提供的承台的A-A剖视图；
图14为本发明一个实施例提供的限位件的剖视图；
图15为本发明一个实施例提供的承台的局部剖视图；
图16为本发明一个实施例提供的承台的B-B剖视图；
图17为本发明一个实施例提供的底托板的剖视图；
图18为本发明另一个实施例提供的承台的B-B剖视图；
图19为本发明另一个实施例提供的底托板的剖视图。
附图标记：
1、成型筒；2、激振器；3、承台；4、底座；5、顶升装置；6、底托板；
21、量角器；
31、限位件；32、第一插接凸起；33、第一插接凹槽；
41、止挡凸台；42、转角槽；43、转角块；44、弹性件；45、转角刻度标识；
61、容纳槽；62、第二插接凸起；63、第二插接凹槽。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图19所示，本实施例提供的一种热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置，包括：成型筒1和激振器2，所述成型筒1设置在所述激振器2上；所述成型筒1上设置有至少一个持握部件；
承台3和底座4，所述激振器2设置在所述承台3上，所述承台3设置在所述底座4上；
顶升装置5，所述顶升装置5与所述承台3的一侧端驱动连接，所述顶升装置5驱动所述承台3的该侧端升起或降落，以调整所述激振器2的倾斜角度。
结合图1和图2所示，当进行热拌沥青混合料胶结料最低用量检验的时候，可以配合成型筒1使用，将成型筒1安装在承台3上。
基于所述热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置，本发明还提供了一种热拌沥青混合料胶结料最低用量检验方法，包括如下步骤：
将所述成型筒1放置在所述激振器2上，向所述成型筒1的内腔填充标准试样，启动所述激振器2以将所述标准试样振实；将所述成型筒1移除，调整所述激振器2的倾斜角度，直至所述标准试样发生坍塌，记录所述标准试样坍塌时所述激振器2的倾斜角度a；
向所述成型筒1的内腔填充测试试样，按照上述步骤进行多次试验，并在多次试验中逐渐降低所述测试试样中的沥青含量，记录多次试验中所述测试试样坍塌时所述激振器2的平均倾斜角度a0；当a<a0时，选取沥青含量为最低值的测试试样。
因此，此处结合该热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置，对该热拌沥青混合料胶结料最低用量检验方法进行说明，同时，也对该热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置的结构和功能进行整体说明。
结合图1至图4所示，首先可以按照配合比试验确定固定级配、沥青含量的沥青混合料试样，也即所述标准试样，在试验前可以将制备好的标准试样放入规定温度的烘箱中保温备用。同时也可以将用于测试的成型筒1放入该烘箱中预热。
进行试验时，首先将预热过的成型筒1放置于激振器2上，将制备好的标准试样加入成型筒1的内腔中。此时，可以使标准试样高于成型筒1的上沿2cm-3cm，然后用钢直尺刮去高于成型筒1上口的多余标准试样，以使标准试样能够完好的填充成型筒1。
标准试样填充完毕以后，启动激振器2进行振动振实处理。振动时可以控制激振器2的频率在50Hz，振动时间可以控制在10秒，以充分振实标准试样。当标准试样振实后，可以将成型筒1移除。
此时，调整激振器2的水平倾角，具体的调整可以从0度开始逐渐调整，至标准试样开始坍塌停止，记录标准试样开始坍塌时激振器2的倾斜角度，将倾斜角度平均值记为a，记录坍塌后剩余高度，平均值记为h。
用密级配沥青混合料最大沥青用量确定方法确定的最大沥青含量，此时确定的试样为测试试样，需要与标准试样进行对比得到最佳含量。此时，按照上述步骤进行多次试验，并在多次试验中逐渐降低所述测试试样中的沥青含量，记录多次试验中所述测试试样坍塌时所述激振器2的平均倾斜角度a0；当a<a0时，选取沥青含量为最低值的测试试样。
具体的，采用以上方法可以进行3次试验，将测试的角度平均值记为a0，记录坍塌后的剩余高度，平均值记为h0。其中，在多次试验中将所述测试试样中的沥青含量逐渐降低1.0％。除此之外，本领域技术人员也可以根据需求调整每次沥青混合料含量逐渐降低的幅度，也可以选择其他振动频率、时间以及保存温度等各种试验参数，在此不做限定。
由此可知，在该热拌沥青混合料胶结料最低用量检验方法中，随着沥青混合料中沥青含量的降低，这种维持整体性的混合料密度体，在改变与地球重力不垂直的角度时，会在重力作用下出现坍塌，因此，坍塌的角度与沥青混合料密度体的沥青用量相关，利用这种独特的性质，便可以有效判断沥青混合料中的沥青含量是否偏低。
如图3和图4所示，所述底座4的侧部设置有止挡凸台41，所述承台3的另一侧端与所述止挡凸台41限位抵接。当顶升装置5的驱动端伸出时，可以驱动承台3的一端上升，此时，由于所述承台3的另一侧端与所述止挡凸台41限位抵接，二者抵接的部位可以保证承台3稳定的处于底座4的顶面，且承台3的该侧端会沿着抵接的位置进行转动，使承台3可以在顶升装置5的驱动下稳定的发生旋转，进而带动其上的激振器2发生旋转，调整激振器2的倾斜角度。
其中，承台3与止挡凸台41抵接的一侧端还可以设置为圆弧表面，以能够顺畅转动，同时，止挡凸台41的相对位置也可以设置成圆弧表面，以配合承台3的转动。除此之外，二者相互抵接的位置，还可以设置转轴等铰接结构，使承台3与止挡凸台41之间具有灵活的转动效果，保证对激振器2的倾斜角度进行调整时保持稳定和顺畅。
如图6至图8所示，优选的，所述底座4的顶面开设有转角槽42，所述转角槽42内设置有转角块43；所述转角槽42和所述转角块43的截面均为适配的扇形，所述转角块43的顶角位置通过转轴转动装配在所述转角槽42内，所述转角槽42截面的圆心角度数大于所述转角块43截面的圆心角度数，所述转角块43与所述转角槽42之间设置有弹性件44；所述止挡凸台41与所述转角槽42邻接并构成所述转角槽42的弧面槽壁。
因此，当承台3的侧端与止挡凸台41相互抵接时，承台3的该侧端其实已经处于与转角块43相互抵接的状态。顶升装置5的驱动端伸出时，可以驱动承台3的一端上升，此时，由于所述承台3的另一侧端与所述止挡凸台41和所述转角块43限位抵接，止挡凸台41可以保证可以保证承台3稳定的处于底座4的顶面。其中，该弹性件44可以采用弹簧、弹性垫、弹性片等。
同时，转角块43会受力沿着转轴在转角槽42内转动，承台3施加给转角块43的受力会间接施加在弹性件44上，克服弹性件44的弹性力，此时，随着承台3的一端上升的高度逐渐增高，另一端会逐渐进入到转角槽42内，承台3的旋转角度会逐渐增大，并使弹性件44、转角块43和承台3之间的受力处于平衡。此时，利用弹性件44、转角块43和承台3之间的弹性受力平衡，可以使承台3的转动过程更加平稳和顺畅，即便发生轻微抖动也会被弹性件44吸收，有效的提高试验的稳定性。
如图3或图8所示，所述底座4的外壁上设置有与所述转角槽42对应的转角刻度标识45；和/或，所述激振器2上设置有量角器21。因此，当承台3和激振器2发生转动时，不仅是量角器21还是转角块43配合转角刻度标识45，都可以对转动的角度进行显示，从而使实验人员能够清楚的读出当前激振器2的倾斜角度，保证测量的准确性。
如图5所示，所述承台3上设置有至少一个限位件31，所述限位件31与所述激振器2限位抵接。限位件31的结构可以为L型，或者其他结构适配的形状，在此不做赘述。此时，承台3上的限位件31可以保证转动的过程中，激振器2能够稳定的处于承台3的表面，使承台3能够带动激振器2同步的转动，而避免在承台3转动的过程中激振器2发生偏移。
参考图9至图19所示，所述限位件31和所述承台3分别设置有第一插接凸起32和第一插接凹槽33，所述限位件31通过所述第一插接凸起32和所述第一插接凹槽33与所述承台3插接装配。除此之外，该限位件31还可以通过其他方式安装在承台3上，例如卡接方式、粘接方式等。
继续参考图9至图19所示，还包括：底托板6，所述底托板6的顶面开设有容纳槽61；所述底托板6设置在所述承台3的顶面，所述激振器2设置在所述容纳槽61内，所述限位件31与所述底托板6限位抵接。此时，该激振器2通过装配在容纳槽61内，间接的通过底托板6安装在承台3的顶面，不仅可以保证激振器2安装的稳定性，还能够提高激振器2拿取的灵活性，减少对激振器2本身的结构改造，进而灵活的实现激振器2与承台3之间的装配。
其中，所述底托板6的底面和所述承台3的顶面分别设置有至少一个第二插接凸起62和至少一个第二插接凹槽63，所述底托板6通过所述第二插接凸起62和所述第二插接凹槽63插接装配在所述承台3的顶面。除此之外，所述底托板6的底面和所述承台3的顶面还可以通过其他方式装配，例如卡接方式、粘接方式等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置，其特征在于，包括：
成型筒和激振器，所述成型筒设置在所述激振器上；
承台和底座，所述激振器设置在所述承台上，所述承台设置在所述底座上；
顶升装置，所述顶升装置与所述承台的一侧端驱动连接，所述顶升装置驱动所述承台的该侧端升起或降落，以调整所述激振器的倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置，其特征在于，所述底座的侧部设置有止挡凸台，所述承台的另一侧端与所述止挡凸台限位抵接。
3.根据权利要求2所述的热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置，其特征在于，所述底座的顶面开设有转角槽，所述转角槽内设置有转角块；
所述转角槽和所述转角块的截面均为适配的扇形，所述转角块的顶角位置通过转轴转动装配在所述转角槽内，所述转角槽截面的圆心角度数大于所述转角块截面的圆心角度数，所述转角块与所述转角槽之间设置有弹性件；
所述止挡凸台与所述转角槽邻接并构成所述转角槽的弧面槽壁。
4.根据权利要求3所述的热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置，其特征在于，所述底座的外壁上设置有与所述转角槽对应的转角刻度标识；
和/或，所述激振器上设置有量角器。
5.根据权利要求1所述的热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置，其特征在于，所述承台上设置有至少一个限位件，所述限位件与所述激振器限位抵接。
6.根据权利要求5所述的热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置，其特征在于，所述限位件和所述承台分别设置有第一插接凸起和第一插接凹槽，所述限位件通过所述第一插接凸起和所述第一插接凹槽与所述承台插接装配。
7.根据权利要求5或6所述的热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置，其特征在于，还包括：
底托板，所述底托板的顶面开设有容纳槽；
所述底托板设置在所述承台的顶面，所述激振器设置在所述容纳槽内，所述限位件与所述底托板限位抵接。
8.根据权利要求7所述的热拌沥青混合料胶结料最低用量检验装置，其特征在于，所述底托板的底面和所述承台的顶面分别设置有至少一个第二插接凸起和至少一个第二插接凹槽，所述底托板通过所述第二插接凸起和所述第二插接凹槽插接装配在所述承台的顶面。
9.一种热拌沥青混合料胶结料最低用量检验方法，其特征在于，基于权利要求1-8中任一项所述的检验装置，包括如下步骤：
将所述成型筒放置在所述激振器上，向所述成型筒的内腔填充标准试样，启动所述激振器以将所述标准试样振实；将所述成型筒移除，调整所述激振器的倾斜角度，直至所述标准试样发生坍塌，记录所述标准试样坍塌时所述激振器的倾斜角度a；
向所述成型筒的内腔填充测试试样，按照上述步骤进行多次试验，并在多次试验中逐渐降低所述测试试样中的沥青含量，记录多次试验中所述测试试样坍塌时所述激振器的平均倾斜角度a0；
当a<a0时，选取沥青含量为最低值的测试试样。
10.根据权利要求9所述的热拌沥青混合料胶结料最低用量检验方法，其特征在于，在多次试验中将所述测试试样中的沥青含量逐渐降低1.0％。
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