CN205808855U - 一种沥青混合料水稳定性测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种沥青混合料水稳定性测试装置，包括设有控制面板的基座，基座通过振动台连接位于其上侧的底板，且基座和底板之间还设置有能够拆卸的固定支柱；底板的上部设置有试验桶，试验桶底部内侧设置有用于固定待测试件的底盘，底盘连接用于带动底盘转动的动力装置；试验桶上部设置有一端与供水管相连通的进水口，进水口另一端与若干个喷头相连通，喷头均位于待测试件上方；试验桶的桶壁下部设置泄水口；振动台和动力装置均与控制面板相连。本实用新型通过底板振动、底盘旋转以及喷头冲刷，从多角度考虑了汽车荷载以及高速通过产生的动水压力或真空抽吸等对路面的冲刷作用，可通过冲刷作用直接对沥青混合料的水稳定性进行测试，耗时较短。
Description
【技术领域】
本实用新型属于公路工程沥青混合料试验领域，具体涉及一种沥青混合料水稳定性测试装置。
【背景技术】
水损害是我国高速公路沥青路面的主要病害之一，多雨潮湿地区的高速公路尤为严重。水损害就是路面被水浸润后，在汽车车轮动态荷载的作用下，进入路面空隙中的水不断产生动水压力或真空抽吸的反复作用，水分逐渐渗入沥青与集料的界面上，使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力，沥青膜从集料表面脱落，沥青混合料掉粒、松散，继而形成沥青路面的剥落、坑槽等病害。
因此，对沥青混合料的水稳定性测试就显得十分重要。目前，实验室普遍采用的是浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，这些试验都是基于在水稳定性不足时，沥青与矿料以及混合料颗粒之间的粘附性降低导致试件力学强度下降，通过测试沥青混合料力学性能的降低来间接地表征其水稳定性，但是该试验的准备阶段均较为繁琐，耗时相对较长，比如浸水马歇尔试验需要一个浸水0.5h的试件和一个浸水48h的试件在同样的加载条件下测量劈裂时力值；冻融劈裂试验需要冷冻处理24或48h，然后60℃等水温下养护4h，最后才进行相关试验。
【发明内容】
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种沥青混合料水稳定性测试装置，通过测试沥青混合料的抗冲刷能力来直接测试其水稳定性。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
包括设有控制面板的基座，基座通过振动台连接位于其上侧的底板，且基座和底板之间还 设置有能够拆卸的固定支柱；底板的上部设置有试验桶，试验桶底部内侧设置有用于固定待测试件的底盘，底盘连接用于带动底盘转动的动力装置；试验桶上部设置有一端与供水管相连通的进水口，进水口另一端与若干个喷头相连通，喷头均位于待测试件上方；试验桶的桶壁下部设置泄水口；振动台和动力装置均与控制面板相连。
进一步地，振动台的振动频率为50Hz，振幅为0.5mm。
进一步地，底盘上侧设置有用于嵌接待测试件的卡槽，以及用于锁紧待测试件的固定卡环。
进一步地，动力装置包括位于底板下侧的电机，电机连接传动轴，传动轴依次穿过底板以及试验桶的底部并与底盘相连。
进一步地，泄水口上设置泄水控制开关，泄水控制开关与控制面板相连；泄水口连接排水管。
进一步地，泄水口的内侧设置有能够抽离的滤网。
进一步地，试验桶为圆桶，且材质为钢化有机玻璃。
进一步地，试验桶的上端通过固定螺栓连接盖板，进水口位于盖板的中央。
进一步地，进水口通过分流器连接三个喷头；进水口依次通过输水管和水压力机连接供水管，水压力机连接控制面板。
进一步地，三个喷头距分流器中心的距离分别是6.82mm、23mm和38mm。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型通过设置喷头对待测试件进行冲刷，通过设置能够拆卸的固定支柱，在固定支柱不安装时，通过振动台带动底板及底板上的待测试件振动，以模拟路面初步形成坑洞过程以及在该过程中的冲刷情况，而安装好固定支柱后，振动台停止工作，通过动力装置带动底盘和待测试件转动，以使得试件顶部全面受到喷头喷出的水柱冲刷作用，同时试件的侧面受到试验桶内的水流冲刷；当水面覆盖到试件某一位置时，水可通过泄水口排出从而维持水面的平衡， 防止影响其顶部冲刷，保证试验能够完成。本实用新型通过底板振动、底盘旋转以及喷头冲刷，从多角度考虑了雨水冲刷，特别是汽车荷载以及高速通过产生的动水压力或真空抽吸等对路面的冲刷作用，对不同类型的马歇尔试件通过本实用新型装置测试，得到对应的抗冲刷能力，从而得到相应的水稳定性指标。本实用新型可通过冲刷作用直接对沥青混合料的水稳定性进行测试，相较于目前采用的室内试验方式，无需长时间浸水或冻融，极大缩短了试验用时，操作简单，耗时较短。
进一步地，本实用新型通过设置泄水控制开关，便于控制试验桶内的水量。
进一步地，本实用新型通过设置滤网，从而保证剥离试件的矿料颗粒不会丢失，确保后面数据采集的准确性，且试验结束，可抽离滤网，对试验桶内部进行清洁和冲洗。
进一步地，本实用新型通过采用钢化有机玻璃，方便时刻观察试验的冲刷情况。
进一步地，本实用新型通过设置水压力机，可控制水流的压力，从而控制从喷头喷出的水流对试件的冲刷作用。
进一步地，本实用新型通过将喷头间隔设置在分流器上，利于试件在旋转的时候整个顶面均受到冲刷。
【附图说明】
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的喷头在分流器底部的布局图。
其中：1-控制面板；2-基座；3-水压力机；4-电机；5-振动台；6-固定支柱；7-传动轴；8-底板；9-排水管；10-泄水口；11-滤网；12-底盘；13-固定卡环；14-试件；15-桶壁；16-喷头；17-盖板；18-固定螺栓；19-进水口；20-输水管；21-供水管；22-试验桶；23-分流器；24-卡槽；25-泄水控制开关。
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
参照图1，本实用新型包括基座2，基座2上设有控制面板1，通过控制面板1对试验进行控制和操作。基座2通过振动台5连接位于其上侧的底板8。振动台5的振动频率为50Hz，振幅为0.5mm；且基座2和底板8之间还设置有能够拆卸的固定支柱6。
底板8的上部设置有试验桶22，试验桶22为圆桶，且材质为透明的钢化有机玻璃。试验桶22底部内侧设置有用于固定待测试件14的底盘12，底盘12上侧设置有用于嵌接待测试件14的卡槽24，以及用于锁紧待测试件14的固定卡环13。底盘12连接用于带动底盘12转动的动力装置；动力装置包括位于底板8下侧中央的电机4，电机4通过传动轴7带动底盘12转动，其中传动轴7依次穿过底板8以及试验桶22的底部后与底盘12相连，本实用新型中传动轴7穿过试验桶22后，两者的连接处做密封处理。
试验桶22的桶壁15下部设置带有泄水控制开关25的泄水口10，泄水口10可接排水管9。泄水口10的内侧设置有能够抽离的滤网11，对试验桶22内进行冲洗时可把滤网11抽离。试验桶22的桶壁15上端通过固定螺栓18稳固连接盖板17，形成密闭空间；盖板17的中央设置有进水口19，进水口19的出水端通过分流器23连通三个喷头16，喷头16均位于待测试件14上方，三个喷头16距分流器23中心的距离分别是6.82mm、23mm、38mm，利于试件14在旋转的时候整个顶面均受到冲刷，如图2所示；进水口19的进水端依次通过输水管20和水压力机3连接供水管21，通过水压力机3可控制输入管20中水流的压力，从而控制从喷头16射出的水流对试件14的冲刷作用。
振动台5、动力装置、泄水控制开关25和水压力机3均与控制面板1相连。通过控制面板1的控制，可实现底板8以50Hz的频率，0.5mm的振幅振动，以此考虑水对试件14的侵蚀作用以及行车荷载对路面的振动碾压作用；通过固定支柱6，基座2与底板8可进行固定连接。
本实用新型的主要工作过程及原理：
1、把饱水的待测马歇尔试件14表面拭干，称量其重量，该饱水的待测马歇尔试件14浸水半天即可得到。
2、将称重后的试件14嵌入底盘12的卡槽24中，并通过固定卡环13将试件14与底盘12固定锁紧为一体，使得试件14可随底盘12一起转动。
3、关闭泄水控制开关25，通过水压力机3控制低水压的水依次通过输水管20、进水口19、分流器23和喷头16向试验桶22内加水，当水覆盖到试件14一半位置时，增大水压并解除固定支柱6，打开振动台5，使得试件14在直流水柱的压力下随底板8振动，模拟路面初步形成坑洞过程以及在该过程中的冲刷情况，该水压在几个Mpa，可以根据需要调整。
4、振动工作3min后，停止振动，关闭喷头16。取出并拭干试件14，观测其冲刷状况，并进行称重，并记录数据。然后再放入，通过固定支柱6把底板8稳定，使电机4工作带动试件14旋转，并打开喷头16，使得试件14顶部全面受到水柱冲刷，试件14侧面在旋转过程中受到试验桶22内的水流冲刷。试验过程中，时刻关注试验桶22内状况，打开泄水控制开关25，保证水不淹没试件14，避免使得顶面的冲刷作用失效。
5、旋转冲刷5min后，取出试件14观察顶面坑洞扩展情况，拭干后进行称重，并记录数据。根据需要设计试验安排振动冲刷以及旋转冲刷，重复几次试验直至试件14重量不发生明显变化后停止试验。
6、试验结束后，通过泄水口10排出试验桶22内的水，然后取出沉淀物，并进行晾干称重，并计算重量损失率，重量的损失率大，意味着其抗冲刷能力小，反之则大；抽出滤网11，对试验桶22内部进行清洁冲洗。
本实用新型通过测试沥青混合料的抗冲刷能力来直接测试其水稳定性，操作简单，耗时较短，一般在12h内即可完成。本实用新型装置考虑了沥青路面在被水侵蚀后在汽车车轮动态荷 载作用下，混合料空隙中的水不断产生动水压力或真空抽吸的反复作用，从而导致混合料发生水损害，本实用新型装置可以多种冲刷形式来对沥青混合料的抗冲刷能力进行验证。试验过程可通过透明的桶壁15观察试验进展，利用水压力机3以及泄水口10来控制水面高度从而确保有效的冲刷作用，试验结束后通过泄水口10以及滤网11等可对该装置进行方便地清洗。
Claims (10)
1.一种沥青混合料水稳定性测试装置，其特征在于：包括设有控制面板(1)的基座(2)，基座(2)通过振动台(5)连接位于其上侧的底板(8)，且基座(2)和底板(8)之间还设置有能够拆卸的固定支柱(6)；底板(8)的上部设置有试验桶(22)，试验桶(22)底部内侧设置有用于固定待测试件(14)的底盘(12)，底盘(12)连接用于带动底盘(12)转动的动力装置；试验桶(22)上部设置有一端与供水管(21)相连通的进水口(19)，进水口(19)另一端与若干个喷头(16)相连通，喷头(16)均位于待测试件(14)上方；试验桶(22)的桶壁(15)下部设置泄水口(10)；振动台(5)和动力装置均与控制面板(1)相连。
2.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性测试装置，其特征在于：振动台(5)的振动频率为50Hz，振幅为0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性测试装置，其特征在于：底盘(12)上侧设置有用于嵌接待测试件(14)的卡槽(24)，以及用于锁紧待测试件(14)的固定卡环(13)。
4.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性测试装置，其特征在于：动力装置包括位于底板(8)下侧的电机(4)，电机(4)连接传动轴(7)，传动轴(7)依次穿过底板(8)以及试验桶(22)的底部并与底盘(12)相连。
5.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性测试装置，其特征在于：泄水口(10)上设置泄水控制开关(25)，泄水控制开关(25)与控制面板(1)相连；泄水口(10)连接排水管(9)。
6.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性测试装置，其特征在于：泄水口(10)的内侧设置有能够抽离的滤网(11)。
7.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性测试装置，其特征在于：试验桶(22)为圆桶，且材质为钢化有机玻璃。
8.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性测试装置，其特征在于：试验桶(22)的上端通过固定螺栓(18)连接盖板(17)，进水口(19)位于盖板(17)的中央。
9.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性测试装置，其特征在于：进水口(19)通过分流器(23)连接三个喷头(16)；进水口(19)依次通过输水管(20)和水压力机(3)连接供水管(21)，水压力机(3)连接控制面板(1)。
10.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性测试装置，其特征在于：三个喷头(16)距分流器(23)中心的距离分别是6.82mm、23mm和38mm。
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