CN114674738A - 一种用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置及检测方法，涉及沥青材料检测领域。包括气压泵和恒温加热器，气压泵连接有压力箱；压力箱的底端连接有若干个测样组件；若干测样组件分别与恒温加热器连接。通过压力箱与若干测样组件进行连接，由气压泵同时对所有的测样组件进行加压，再由恒温加热器对测样组件进行恒温加热，模拟出沥青在实际使用过程中受到的压力和环境温度，对沥青的渗油程度进行检测，使得对沥青材料在长期使用条件下的渗油特性的研究得以完善；使用侵染的标准双酸洗分析级滤纸数量对沥青的渗油性能进行定量评估分析，相比于人工测量侵染半径的方式更为科学和精准。

Description

一种用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置及检测方法
技术领域
本发明涉及沥青材料检测领域，具体涉及一种用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置及检测方法。
背景技术
随着废机油等蜡质添加剂在沥青材料中的大量运用，沥青虽在拉长、拉伸、弹性、与混合料相溶性等方面具有明显改进和提高，但是，沥青中的正构烷烃在较低的温度下被证实能够结晶析出，从而造成沥青的热可逆老化和影响沥青的低温性能。除此之外，正构烷烃在常温或者接近其软化点温度时，特别是正庚烷以下的轻质烷烃类，更多时候以蜡油的形式存在于沥青中，并且这些流动的蜡通常不溶于沥青质和胶质。随着沥青使用时间过长或者使用环境温度升高，沥青中的轻质蜡油组分会从其内部渗出到表面，美国的德克萨斯公司做的相关研究早已证实，所有沥青中轻质蜡油都会有不同程度的渗出现象，其渗出程度与沥青的使用环境、沥青制造的加工类型和原油类型等相关。各种含蜡添加剂加重了蜡油渗出程度，影响路面耐久性、热稳定性和舒适性，沥青中渗出蜡油的程度越严重意味着其越低的稳定性和耐久性。这种渗油现象往往是一个长期发生的行为，较难直观地进行评价。《沥青染色趋势的标准试验方法》是ASTM规范推出的评价沥青中蜡油渗出程度的方法，该方法用蜡油渗出前后对试纸的染色面积对比来评价渗出程度，但此种方法沥青渗油效果不明显，测量误差较大，且不能模拟出沥青在长期使用过程下的压力和温度；现有技术缺少压力和温度对沥青的渗油程度影响的检测的设备，难以检测出沥青的实际性能。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置及检测方法。能够准确科学地评估沥青材料在长期使用条件下的渗油特性。
为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
提供一种用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置，其包括气压泵和恒温加热器，气压泵连接有压力箱；压力箱的底端连接有若干个测样组件；若干测样组件分别与恒温加热器连接。
通过压力箱与若干测样组件进行连接，由气压泵同时对所有的测样组件进行加压，再由恒温加热器对测样组件进行恒温加热，模拟出沥青在实际使用过程中受到的压力和环境温度，对沥青的渗油程度进行检测，使得对沥青材料在长期使用条件下的渗油特性的研究得以完善，为沥青的改进创造基础。
进一步的，测样组件包括装样筒；装样筒的上端通过密封拆装组件与压力箱连接，装样筒中嵌设有加热电阻丝，加热电阻丝与恒温加热器电连接；装样筒的下端连接有密闭轴套，密闭轴套的内直径大于装样筒的外直径，密闭轴套的上端设置有开口，开口的侧壁上设置有与装样筒下端外表面配合连接的螺纹；轴套内滑动设置有试纸承台，试纸承台的上方堆叠有不少于30张的标准双酸洗分析级滤纸；堆叠的若干所述标准双酸洗分析级滤纸与装样筒抵接；标准双酸洗分析级滤纸的直径大于装样筒的内直径，且标准双酸洗分析级滤纸的直径小于开口的直径；轴套的下端设置有取纸孔。
使用堆叠的若干张标准双酸洗分析级滤纸置于装样筒下方的试纸承台上，在对装样筒中沥青进行长时间的加压和加热后，检测被染色的滤纸数量从而评估沥青材料的渗油特性，相较于以染色面积来评估的沥青渗油特性的方法更加精准、科学。
进一步的，密封拆装组件包括空心的安装杆，安装杆的上端与压力箱连通，且安装杆与装样筒滑动配合；安装杆下端的表面上设置有锁块；装样筒的上端设置有与锁块滑动配合的竖直锁道，竖直锁道的下端连通有沿装样筒轴向设置的锁槽，锁块与锁槽滑动配合；安装杆与装样筒的连接处套设有密封套，密封套与安装杆滑动配合，且密封套的内部设置有与竖直锁道配合的密封锁块。
密封拆装组件的设置使得测样组件能够方便进行拆装，减少装样筒发生倾斜或振动的概率，从而避免在拆装过程中沥青材料发生泄漏污染测试环境和实验器材。
进一步的，试纸承台的下方还设置有取纸杆，且取纸杆与取纸孔滑动配合。
在完成长时间加压加热后，倒出沥青试样，旋拧下轴套放置与试验台上时，取纸杆会直接将试纸承台顶起，方便取出试纸承台上的标准双酸洗分析级滤纸，不必使用其他器材，简化试验，降低实验人员的操作手被沥青污染的概率。
进一步的，试纸承台的下方设置有密封垫圈，且所述密封垫圈位于密闭轴套内；所述密封垫圈套设在取纸杆上。
密封垫圈的设置避免测样组件出现气体泄漏，气压不稳定，影响试验结果；也能避免沥青试样从取纸孔处泄漏，污染实验环境。增强密闭轴套的密闭性。
进一步的，装样筒的下端设置有压纸环，压纸环与堆叠的若干标准双酸洗分析级滤纸抵接；且压纸环的外直径小于标准双酸洗分析级滤纸的直径。压纸环的设置能够减小标准双酸洗分析级滤纸的直径，从而节省成本。
进一步的，试纸承台上对称设置有两个限位柱，标准双酸洗分析级滤纸设置有与限位柱配合的缺口，且限位柱位于缺口处。
限位柱的设置能够避免堆叠在试纸承台上的若干标准双酸洗分析级滤纸在旋拧安装密闭轴套时，堆叠的滤纸发生倾倒，最顶端的滤纸与装样筒的下端没能很好地抵接，沥青试样泄漏，影响试验结果。
进一步的，标准双酸洗分析级滤纸与试纸承台之间设置有二级承台，二级承台的直径小于开口的直径，且二级承台的高度大于密闭轴套的上壁的厚度。
二级承台的设置能够将堆叠的若干标准双酸洗分析级滤纸顶出密闭轴套，方便添加和取出。
一种采用用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置的沥青渗油程度检测方法，包括如下步骤：
S1；将待测沥青平均分配放入若干测样组件中，并将所有的测样组件与压力箱连接；
S2；使用恒温加热器对测样组件进行加热；
S3；当测样组件的温度达到设定温度后，使用气压泵对压力箱加压至指定压力；
S4；持续加压H小时后取下测样组件，对每一个测样组件中被染色的标准双酸洗分析级滤纸进行计数，并计算得到平均被染色试纸数，即能得到沥青的渗油程度。
进一步的，加压时间H∈[48，96]。
本发明的有益效果为：
1、通过压力箱与若干测样组件进行连接，由气压泵同时对所有的测样组件进行加压，再由恒温加热器对测样组件进行恒温加热，模拟出沥青在实际使用过程中受到的压力和环境温度，对沥青的渗油程度进行检测，使得对沥青材料在长期使用条件下的渗油特性的研究得以完善；使用侵染的标准双酸洗分析级滤纸数量对沥青的渗油性能进行定量评估分析，相比于人工测量侵染半径的方式更为科学和精准。
2、整个装置紧凑、简单，能够在实验室等多数实验环境中都能很好的适配使用，不会对实验环境进行限制。并且因为装样筒的直径较小，使用的标准双酸洗分析级滤纸的直径也较小，能够很好的控制成本。
附图说明
图1为用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置的立体结构示意图；
图2为测样组件的剖视示意图；
图3为密封拆装组件的俯视示意图；
图4为密封拆装组件的仰视示意图；
图5为试纸承台的立体示意图；
图6为标准双酸洗分析级滤纸的示意图。
其中，1、气压泵；2、恒温加热器；3、压力箱；4、测样组件；41、装样筒；42、密闭轴套；43、试纸承台；44、标准双酸洗分析级滤纸；45、取纸孔；46、取纸杆；47、密封垫圈；48、二级承台；49、限位柱；5、密封拆装组件；51、安装杆；52、锁块；53、竖直锁道；54、锁槽；55、密封套；56、密封锁块；6、缺口；7、螺纹；8、压纸环；9、气压表。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，一种用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置，其包括气压泵1和恒温加热器2，气压泵1通过管道连接有压力箱3；且气压泵1与压力箱3之间设置有气压表9。压力箱3的底端连接有六个测样组件4；六个测样组件4分别有恒温加热器2连接。测样组件4的数量还可以为3、4、5、7、8或9等。
如图2所示，测样组件4包括装样筒41；装样筒41的上端通过密封拆装组件5与压力箱3连接，装样筒41中嵌设有加热电阻丝，加热电阻丝与恒温加热器2电连接；装样筒41的下端连接有密闭轴套42，密闭轴套42的内直径大于装样筒41的外直径，密闭轴套42的上端设置有开口，开口的侧壁上设置有与装样筒41下端外表面配合连接的螺纹7；轴套内滑动设置有试纸承台43，试纸承台43的上方堆叠有50张的标准双酸洗分析级滤纸44；标准双酸洗分析级滤纸44的数量还可以为30、40、60或70等。堆叠的50张标准双酸洗分析级滤纸44与装样筒41抵接；标准双酸洗分析级滤纸44的直径大于装样筒41的内直径，且标准双酸洗分析级滤纸44的直径小于开口的直径；作为优选，装样筒41的下端设置有压纸环8，压纸环8与堆叠的50张标准双酸洗分析级滤纸44抵接；且压纸环8的外直径小于标准双酸洗分析级滤纸44的直径；轴套的下端设置有取纸孔45。试纸承台43的下方还设置有取纸杆46，且取纸杆46与取纸孔45滑动配合。试纸承台43的下方设置有密封垫圈47，且密封垫圈47位于密闭轴套42内；密封垫圈47套设在取纸杆46上。标准双酸洗分析级滤纸44与试纸承台43之间设置有二级承台48，二级承台48的直径小于开口的直径，且二级承台48的高度大于密闭轴套42的上壁的厚度。
如图3-4所示，密封拆装组件5包括空心的安装杆51，安装杆51的上端与压力箱3连通，且安装杆51与装样筒41滑动配合；安装杆51的下端的表面上设置有锁块52；装样筒41的上端设置有与锁块52滑动配合的竖直锁道53，竖直锁道53的下端连通有沿装样筒41轴向设置的锁槽54，锁块52与锁槽54滑动配合；安装杆51与装样筒41的连接处套设有密封套55，密封套55与安装杆51滑动配合，且密封套55的内部设置有与竖直锁道53配合的密封锁块56。
如图5所示，试纸承台43上对称设置有两个限位柱49，如图6所示，标准双酸洗分析级滤纸44上设置有与限位柱49配合的缺口6，且限位柱49位于缺口6处。
本实施例中，一种采用用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置的沥青渗油程度检测方法，包括如下步骤：
S1；将待测沥青平均分配为六份，分别放入六个测样组件4中，并将所有的测样组件4与压力箱3连接；
将待测沥青小心倒入准备好的装样筒41中，将装样筒41的上端对准安装杆51，使安装杆51的下端的锁块52沿竖直锁道53滑动至底端，旋拧装样筒41，使锁块52滑动至锁槽54的另一端，接着将密封套55向下移动，使得密封锁块56沿竖直锁道53移动，密封锁块56将竖直锁道53密封。
S2；使用恒温加热器2对测样组件4进行加热；
其中三个测样组件4使用恒温加热器2加热至温度a，另外三个测样组件4使用恒温加热器2加热至温度b，从而实现对待测沥青进行对照试验，探究相同压力，不同温度下的同一沥青的渗油特性。
S3；当测样组件4的温度达到设定温度后，使用气压泵1对压力箱3加压至指定压力；
S4；持续加压72小时后取下测样组件4，对每一个测样组件4中被染色的标准双酸洗分析级滤纸44进行计数，并计算得到不同温度下待测沥青的平均被染色试纸数，即能得到沥青的渗油程度。加压时间还可以为48、60、84或96小时。
持续加压后关闭气压泵1和恒温加热器2，将密封套55向上移动，使密封锁块56离开竖直锁道53，旋转装样筒41，使锁块52在锁槽54中滑动至竖直锁道53，即可将装样筒41取下。在装样筒41中沥青试样完全冷却前将其倒出，接着旋拧密闭轴套42将其取下，取下的密闭轴套42放置在试验台上，试验台将取纸杆46向上顶起，从而带动试纸承台43向上移动，使得被染色的标准双酸洗分析级滤纸44被顶出密闭轴套42，对被染色的标准双酸洗分析级滤纸44进行计数。
重新进行试验时，对装样筒41进行清理，取出干净的50张标准双酸洗分析级滤纸44放置在试纸承台43上，拿起密闭轴套42，标准双酸洗分析级滤纸44以及试纸承台43向下落至密闭轴套42内部，接着将装样筒41的下端从开口放入，旋拧密闭轴套42至装样筒41的下端与堆叠的标准双酸洗分析级滤纸44的上端抵接即完成装样筒41的准备。

Claims (10)

1.一种用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置，其特征在于，包括气压泵(1)，所述气压泵(1)连接有压力箱(3)；所述压力箱(3)的底端连接有若干个测样组件(4)；若干所述装样筒(41)分别连接有恒温加热器(2)。
2.根据权利要求1所述的用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置，其特征在于，所述测样组件(4)包括装样筒(41)；所述装样筒(41)的上端通过密封拆装组件(5)与压力箱(3)连接，所述装样筒(41)中嵌设有加热电阻丝，所述加热电阻丝与恒温加热器(2)电连接；所述装样筒(41)的下端连接有密闭轴套(42)，所述密闭轴套(42)的内直径大于装样筒(41)的外直径，所述密闭轴套(42)的上端设置有开口，所述开口的侧壁上设置有与装样筒(41)下端外表面配合连接的螺纹(7)；所述轴套内滑动设置有试纸承台(43)，所述试纸承台(43)的上方堆叠有不少于30张的标准双酸洗分析级滤纸(44)；堆叠的若干所述标准双酸洗分析级滤纸(44)与装样筒(41)抵接；所述标准双酸洗分析级滤纸(44)的直径大于装样筒(41)的内直径，且所述标准双酸洗分析级滤纸(44)的直径小于开口的直径；所述轴套的下端设置有取纸孔(45)。
3.根据权利要求2所述的用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置，其特征在于，所述密封拆装组件(5)包括空心的安装杆(51)，所述安装杆(51)的上端与压力箱(3)连通，且所述安装杆(51)与装样筒(41)滑动配合；所述安装杆(51)下端的表面上设置有锁块(52)；所述装样筒(41)的上端设置有与锁块(52)滑动配合的竖直锁道(53)，所述竖直锁道(53)的下端连通有沿装样筒(41)轴向设置的锁槽(54)，所述锁块(52)与锁槽(54)滑动配合；所述安装杆(51)与装样筒(41)的连接处套设有密封套(55)，所述密封套(55)与安装杆(51)滑动配合，且所述密封套(55)的内部设置有与竖直锁道(53)配合的密封锁块(56)。
4.根据权利要求2所述的用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置，其特征在于，所述试纸承台(43)的下方还设置有取纸杆(46)，且所述取纸杆(46)与取纸孔(45)滑动配合。
5.根据权利要求4所述的用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置，其特征在于，所述试纸承台(43)的下方设置有密封垫圈(47)，且所述密封垫圈(47)位于密闭轴套(42)内；所述密封垫圈(47)套设在取纸杆(46)上。
6.根据权利要求2所述的用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置，其特征在于，所述装样筒(41)的下端设置有压纸环(8)，所述压纸环(8)与堆叠的若干标准双酸洗分析级滤纸(44)抵接；且所述压纸环(8)的外直径小于标准双酸洗分析级滤纸(44)的直径。
7.根据权利要求6所述的用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置，其特征在于，所述试纸承台(43)上设置有两个限位柱(49)，两个所述限位柱(49)位于压纸环(8)的两侧；所述标准双酸洗分析级滤纸(44)设置有与限位柱(49)配合的缺口(6)，且所述限位柱(49)位于缺口(6)处。
8.根据权利要求2所述的用于检测沥青中蜡油渗出程度的装置，其特征在于，所述标准双酸洗分析级滤纸(44)与试纸承台(43)之间设置有二级承台(48)，所述二级承台(48)的直径小于开口的直径，且所述二级承台(48)的高度大于密闭轴套(42)的上壁的厚度。
9.一种采用权利要求1所述的装置进行沥青渗油程度测试的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1；将待测沥青平均分配放入若干所述测样组件(4)中，并将所有的测样组件(4)与压力箱(3)连接；
S2；使用所述恒温加热器(2)对所述测样组件(4)进行加热；
S3；当所述测样组件(4)的温度达到设定温度后，使用所述气压泵(1)对压力箱(3)加压至指定压力；
S4；持续加压H小时后取下测样组件(4)，对每一个测样组件(4)中被染色的标准双酸洗分析级滤纸(44)进行计数，并计算得到平均被染色试纸数，即能得到沥青的渗油程度。
10.根据权利要求9所述的沥青渗油程度测试的方法，其特征在于，所述加压时间H∈[48，96]。
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