CN114166684A - 一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试方法和测试工具 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试方法和测试工具，属于路用玄武岩的性能测试技术领域，通过对玄武岩集料的取样和高温抗剥落性能测试，能够有效的了解不同地区玄武岩的性能差异，指导选择耐久性较好的路用玄武岩集料，进一步提高公路使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于路用玄武岩的性能测试技术领域，更具体来说，涉及一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试方法和测试工具。
背景技术
玄武岩是由岩浆喷出地表冷却后形成的，成分以斜长石、辉石、橄榄石为主，包含少量的角闪石、云母。玄武岩结构致密，硬度较高、抗风化能力强，抗压抗折强度高，并且由于耐磨性好，因此在高速公路通常用于上面层沥青混合料。由于产地不同，各地玄武岩集料各组分含量存在差异，其工程性能也不尽相同。在检测指标方面，玄武岩主要检测指标包括磨光值、与沥青黏附性、坚固性、洛杉矶磨耗损失等。
当前石料资源大量消耗且环保压力日渐增大，优质集料市场一直处于供不应求的状态，部分集料检测指标接近技术要求限值，造成沥青混合料质量波动明显。不少项目通车后不久即发现沥青路面上面层表面磨损严重，诱发路面病害的情况，而常用检测指标无法提示集料可能存在的问题。玄武岩自身有一个特点，长期处在高温环境、阳光照射或自然环境中，其表面会逐渐出现斑点和裂纹，进一步变化会产生表层石料脱离，严重时则会出现较大的裂纹和骨料断裂。根据欧洲的标准，已发生光斑和风化岩石不得作为路面集料。我国目前尚没有关于这种现象的评价和检测标准。通过本发明专利能够更好地评价玄武岩集料的路用性能，特别是经过高温、水浸等施工通车环境后的高温抗剥落性能。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于解决上述提到的缺陷。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试方法，评价方法包括如下步骤：
S1，收集定量的玄武岩集料；
S2，对玄武岩集料进行分档，标记为d1、d2、…dn：
S3，选分别取各档内的玄武岩集料进行混合并称重m1；
S4，对混合后的集料内加入沥青进行搅拌，并进行老化作业得到初料质量记为m2；
S5，对初料进行磨耗作业；
S6，将磨耗后的集料取出并进行过筛；
S7，对过筛后的集料进行称重，质量记为m3；
S8，对过筛后的集料进行挑选，选出剥落面积大于1/3的颗粒，质量记为m4；
S9，计算玄武岩集料破碎比T及集料磨损率P。
优选的，步骤S2中的分档规格包括但不限于：2.36-4.75mm，4.75-9.5mm，9.5-16m三档，分别记为：d1、d2和d3。
优选的，步骤S3中选取各档的集料混合，其中的选取比例范围依次为：d1的选取范围为0～25％，d2的选取范围为30～45％，d3的选取范围为30～45％.
优选的，步骤S4的具体内容为，所用的沥青的质量占混合后的集料的质量的0.5％～6％，混合后的集料的表面覆盖的沥青层厚度为1μm-20μm。
优选的，步骤S4中的老化方法为将混合后的集料加入到老化箱内进行180±5℃恒温5±0.5h烘烤，实现混合料高温短期老化。
优选的，步骤S5中的磨耗方法为将老化后的集料进行冷水浸泡降温，再进行自然风干，最后输送至磨耗箱内进行磨耗作业。
优选的，步骤是6中的过筛时对d1、d2和d3的筛孔通过范围分别为0-25％，20-30％、50-70％。
优选的，玄武岩集料破碎比T的计算公式为：T＝(m2-m3/m2)*100/a1；集料磨损率P的计算公式为：P＝m4/m3*100％。
一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试工具，包括支架、老化箱、降温箱、过筛架和磨损箱，老化箱、降温箱、过筛架和磨损箱均安装在支架上，老化箱和降温箱内设有传送皮带，过筛架包括主架和架盒，主架上设有多层架板，架盒安装在架板上，架盒的底部设有通孔。
优选的，老化箱内设有加热灯管，降温箱内设有压低轮组，压低轮组按压在皮带的上端，降温箱内设有水槽，压低轮组位于水槽内。
优选的，皮带上设有防护凸起，压低轮组按压在防护凸起的外侧，防护凸起对称设在皮带上，对称的防护凸起之间设有多个分隔凸起。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)具有可量化的实验过程，能够针对不同地区的玄武岩集料进行可视化性能测试。
(2)设计了可以自动化运行的测试工具，能够针对该实验过程进行测试，测试，满足了测试要求，同时也减少了干预误差。
附图说明
图1为本发明的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试工具的结构示意图；
图2为本发明的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试工具的皮带的结构示意图。
示意图中的标号说明：
100、支架；
200、老化箱；210、皮带；220、防护凸起；230、分隔凸起；
300、降温箱；310、压低轮组；320、水槽；
400、过筛架；
500、磨损箱。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
参照附图1-图2所示，本实施例的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试方法，评价方法包括如下步骤：
S1，收集定量的玄武岩集料；
S2，对玄武岩集料进行分档，标记为d1、d2、…dn；
S3，选分别取各档内的玄武岩集料进行混合并称重m1；
S4，对混合后的集料内加入沥青进行搅拌，并进行老化作业得到初料质量记为m2；
S5，对初料进行磨耗作业；
S6，将磨耗后的集料取出并进行过筛；
S7，对过筛后的集料进行称重，质量记为m3；
S8，对过筛后的集料进行挑选，选出剥落面积大于1/3的颗粒，质量记为m4；
S9，计算玄武岩集料破碎比T及集料磨损率P。
本实施例的步骤S2中的分档规格包括但不限于：2.36-4.75mm，4.75-9.5mm，9.5-16m三档，分别记为：d1、d2和d3。
本实施例的步骤S3中选取各档的集料混合，其中的选取比例范围依次为：d1的选取范围为0～25％，d2的选取范围为30～45％，d3的选取范围为30～45％.
本实施例的步骤S4的具体内容为，所用的沥青的质量占混合后的集料的质量的0.5％～6％，混合后的集料的表面覆盖的沥青层厚度为1μm-20μm。
本实施例的步骤S4中的老化方法为将混合后的集料加入到老化箱200内进行180±5℃恒温5±0.5h烘烤，实现混合料高温短期老化。
本实施例的步骤S5中的磨耗方法为将老化后的集料进行冷水浸泡降温，再进行自然风干，最后输送至磨耗箱内进行磨耗作业。
本实施例的步骤是6中的过筛时对d1、d2和d3的筛孔通过范围分别为0-25％，20-30％、50-70％。
优选的，玄武岩集料破碎比T的计算公式为：T＝m2-m3/m2*100/a1；集料磨损率P的计算公式为：P＝m4/m3*100％。
一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试工具，包括支架100、老化箱200、降温箱300、过筛架400和磨损箱500，老化箱200、降温箱300、过筛架400和磨损箱500均安装在支架100上，老化箱200和降温箱300内设有传送皮带210，过筛架400包括主架和架盒，主架上设有多层架板，架盒安装在架板上，架盒的底部设有通孔，不同层上的架盒的通孔尺寸不同，通孔尺寸与过筛选择的d1、d2和d3的筛孔的尺寸对对应，因此当需要不同的过筛尺寸时，通过更换架盒即可，其中架板上设有称重传感器，用于对过筛时留在架盒内的物料进行称重，过筛架400的底部设有震动器，用于震动主架，进一步带动架盒震动，能够有效的进行过筛作用，其中磨损箱500内设有洛杉矶磨耗仪，用于进行磨损试验。
本实施例的老化箱200内设有加热灯管，降温箱300内设有压低轮组310，压低轮组310按压在皮带210的上端，降温箱300内设有水槽320，压低轮组310位于水槽320内，此设计的结构，可以先进行老化作业，老化结束后，进行水冷降温。
本实施例的皮带210上设有防护凸起220，压低轮组310按压在防护凸起220的外侧，防护凸起220对称设在皮带210上，对称的防护凸起220之间设有多个分隔凸起230，此设计的结构，物料在皮带210上运输时，由于压低轮组310按压皮带210进入水槽320内，因此，若不设置分隔凸起230，物料无法被皮带210带起，其中皮带210上设有细孔用于排水。
上述设计的测试工具，使用时，选好不同档的玄武岩集料配合沥青混合后，放入皮带210上，先进行老化作业，老化结束后，直接运输至水槽320内进行降温，最后随着皮带210从水槽320内出来，停留在皮带210上进行自然风干，最后运输降落至磨损箱500内进行磨损作业，磨损结束后，进入过筛架400进行过筛作业，最后根据过筛情况进行分析。
综上所述，试验条件更加接近沥青路面使用过程中的集料实际磨损状况：本发明对沥青混合料进行保温、水浸、磨耗的过程，能够模拟玄武岩集料路面施工、施工过程中的环境，其中实验过程为自动化过程，避免了人工干预的误差，能够更好的评价玄武岩集料的性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试方法，其特征在于，所述评价方法包括如下步骤：
S1，收集定量的玄武岩集料；
S2，对玄武岩集料进行分档，标记为d1、d2、…dn；
S3，分别取各档内的玄武岩集料进行混合并称重m1；
S4，对混合后的集料内加入沥青进行搅拌，并进行老化作业得到初料质量记为m2；
S5，对初料进行磨耗作业；
S6，将磨耗后的集料取出并进行过筛；
S7，对过筛后的集料进行称重，质量记为m3；
S8，对过筛后的集料进行挑选，选出剥落面积大于1/3的颗粒，质量记为m4；
S9，计算玄武岩集料破碎比T及集料磨损率P。
2.根据权利要求1所述的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试方法，其特征在于：所述步骤S2中的分档规格包括但不限于：2.36-4.75mm，4.75-9.5mm，9.5-16m三档，分别记为：d1、d2和d3。
3.根据权利要求1所述的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试方法，其特征在于：所述步骤S3中选取各档的集料混合，其中的选取比例范围依次为：d1的选取范围为0～25％，d2的选取范围为30～45％，d3的选取范围为30～45％。
4.根据权利要求1所述的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试方法，其特征在于：所述步骤S4的具体内容为，所用的沥青的质量占混合后的集料的质量的0.5％～6％，所述混合后的集料的表面覆盖的沥青层厚度为1μm-20μm。
5.根据权利要求1所述的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试方法，其特征在于：所述步骤S4中的老化方法为将混合后的集料加入到老化箱(200) 内进行180±5℃恒温5±0.5h烘烤，实现混合料高温短期老化。
6.根据权利要求1所述的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试方法，其特征在于：所述步骤S5中的磨耗方法为将老化后的集料进行冷水浸泡降温，再进行自然风干，最后输送至磨耗箱内进行磨耗作业。
7.根据权利要求1所述的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试方法，其特征在于：所述步骤是6中的过筛时对d1、d2和d3的筛孔通过范围分别为0-25％，20-30％、50-70％。
8.根据权利要求1所述的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试方法，其特征在于：所述玄武岩集料破碎比T的计算公式为：T＝(m2-m3/m2)*100/a1；集料磨损率P的计算公式为：P＝m4/m3*100％。
9.一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试工具，其特征在于：包括支架(100)、老化箱(200)、降温箱(300)、过筛架(400)和磨损箱(500)，所述老化箱(200)、降温箱(300)、过筛架(400)和磨损箱(500)均安装在支架(100)上，所述老化箱(200)和降温箱(300)内设有传送皮带(210)，所述过筛架(400)包括主架和架盒，所述主架上设有多层架板，所述架盒安装在架板上，所述架盒的底部设有通孔。
10.根据权利要求9所述的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试工具，其特征在于：所述老化箱(200)内设有加热灯管，所述降温箱(300)内设有压低轮组(310)，所述压低轮组(310)按压在皮带(210)的上端，所述降温箱(300)内设有水槽(320)，所述压低轮组(310)位于水槽(320)内。
11.根据权利要求10所述的一种路用玄武岩高温抗剥落性能的测试工具，其特征在于：所述皮带(210)上设有防护凸起(220)，所述压低轮组(310)按压在防护凸起(220)的外侧，所述防护凸起(220)对称设在皮带(210)上，所述对称的防护凸起(220)之间设有多个分隔凸起(230)。
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