集料形狀對瀝青與集料粘附性影響的試驗裝置及試驗方法
【專利摘要】一種集料形狀對瀝青與集料粘附性影響的試驗裝置及試驗方法，在底座上設(shè)置有底板和箱體，底座中心設(shè)置有電動機，箱體側(cè)壁上分別設(shè)置6個液壓油缸，底板為六邊形板，底板的上表面上沿六角方向加工有6個滑槽，6個滑槽內(nèi)分別設(shè)置6個從動軸，每個液壓油缸的活塞桿與一個從動軸側(cè)面聯(lián)接，從動軸的側(cè)面還設(shè)置有凹面試件，電動機的輸出軸設(shè)置在主動軸下表面，主動軸下表面一側(cè)還設(shè)置有扭矩傳感器，主動軸的側(cè)面與凹面試件對應(yīng)設(shè)置有6個凸面試件。實驗裝置操作簡便、測試準(zhǔn)確，試驗方法原理簡單、自動化程度高。
【專利說明】集料形狀對瀝青與集料粘附性影響的試驗裝置及試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于公路工程浙青及浙青混合料試驗裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到一種集料形狀對浙青與集料粘附性影響的試驗裝置及試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]公路浙青面層是由浙青和集料經(jīng)拌和、攤鋪、碾壓而成，通過浙青的粘附能力將松散的集料顆粒粘結(jié)成為一種整體性材料。浙青與集料的粘附性是指浙青薄膜在集料表面上的附著能力和抗剝落性能，一個十分重要的技術(shù)指標(biāo)，它直接關(guān)系到浙青混合料的強度、穩(wěn)定性與耐久性，進(jìn)而影響浙青路面的使用品質(zhì)。在浙青路面中，浙青與集料間應(yīng)具有良好的粘附性。
[0003]目前實施的《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》(JTGE20-2011)中，對于粒徑大于13.2mm的集料測試浙青與集料的粘附性采用水煮法,對粒徑小于或等于13.2mm的集料測試浙青與集料的粘附性采用水浸法。當(dāng)同一種料源集料既有大于也有小于13.2mm的集料時，取大于13.2mm水煮法試驗為標(biāo)準(zhǔn)。此外，還有動態(tài)剝落試驗(法國的沖擊脫落試驗)，美國SHRP凈吸附試驗，歐洲標(biāo)準(zhǔn)試驗、旋轉(zhuǎn)瓶試驗等。
[0004]上述試驗?zāi)軌蜉^好的測試浙青與集料間的力粘附性，但是浙青與集料間的粘附性不僅與浙青自身的性質(zhì)有關(guān)，而且與集料的表面形狀有關(guān)，而上述試驗方法都沒有涉及到集料顆粒接觸面形狀對浙青與集料粘附性的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題在于提供一種原理簡單、操作簡便、測試準(zhǔn)確、自動化程度高的集料形狀對浙青與集料粘附性影響的試驗裝置。
[0006]本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題在于提供了一種應(yīng)用集料形狀對浙青與集料粘附性影響的試驗裝置的試驗方法。
[0007]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]在底座上設(shè)置有底板和箱體，底座中心設(shè)置有電動機，箱體側(cè)壁上分別設(shè)置6個液壓油缸,底板為六邊形板,底板的上表面上沿六角方向加工有6個滑槽,6個滑槽內(nèi)分別設(shè)置6個從動軸，每個液壓油缸的活塞桿與一個從動軸側(cè)面聯(lián)接，從動軸的側(cè)面還設(shè)置有凹面試件，電動機的輸出軸設(shè)置在主動軸下表面，主動軸下表面一側(cè)還設(shè)置有扭矩傳感器，主動軸的側(cè)面與凹面試件對應(yīng)設(shè)置有6個凸面試件。
[0009]采用本發(fā)明試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟:
[0010]1、將集料原料的接觸表面切割成型為大圓形、小圓形、鈍三角、尖三角、寬平面、窄平面6種不同的形狀，每種接觸面形狀的待測試件制作3組，每組分為接觸面形狀相互吻合的I個凹面試件和I個凸面試件，將切割成型的集料試件表面打磨光滑，蒸餾水煮沸清洗，140°C干燥I小時；制作完成的待測試件分為3份，每份中接觸面形狀為大圓形、小圓形、鈍三角、尖三角、寬平面、窄平面的待測試件各一組，組成一次試驗用的待測試件；[0011]2、將待測試件分別固定安裝在主動軸和從動軸上，調(diào)節(jié)主動軸和6個從動軸上的凹面試件與主動軸上的凸面試件之間的距離為1.5mm ；
[0012]3、由可編程控制器接通電動機電源，電動機轉(zhuǎn)速為0.5rad/min,電動機的輸出軸帶動主動軸旋轉(zhuǎn)，主動軸旋轉(zhuǎn)與從動軸接觸帶動從動軸旋轉(zhuǎn)，扭矩傳感器記錄主動軸的空轉(zhuǎn)扭矩Stl并通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)接嬎銠C中；由可編程控制器關(guān)閉電動機電源，調(diào)節(jié)個從動軸至滑槽外緣；
[0013]4、浙青加熱至140°C，將浙青涂覆在接觸表面形狀為大圓形的凹面試件和凸面試件之間，由可編程控制器控制電磁閥門接通，啟動安裝有大圓形凹面試件的從動軸上的液壓油缸，調(diào)整該從動軸上的凹面試件與主動軸上的凸面試件接觸面緊密粘結(jié)，室溫冷卻15分鐘；
[0014]5、由可編程控制器接通電動機電源，電動機轉(zhuǎn)速為0.5rad/min,電動機的輸出軸帶動主動軸旋轉(zhuǎn)，直至主動軸與安裝有大圓形凹面試件的從動軸完全分離；扭矩傳感器記錄主動軸與安裝有大圓形凹面試件的從動軸之間的最大粘附扭矩S1并通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)接嬎銠C中；
[0015]6、由上述步驟測得的最大空轉(zhuǎn)扭矩Stl和最大粘附扭矩S1計算接觸面為大圓形的待測試件的比例系數(shù)Hl1，根據(jù)以下公式:
【權(quán)利要求】
1.一種集料形狀對浙青與集料粘附性影響的試驗裝置，其特征在于:在底座(8)上設(shè)置有底板(7)和箱體(4)，底座(8)中心設(shè)置有電動機(6)，箱體(4)側(cè)壁上分別設(shè)置6個液壓油缸(3)，底板(7)為六邊形板，底板(7)的上表面上沿六角方向加工有6個滑槽(a)，6個滑槽(a)內(nèi)分別設(shè)置6個從動軸(2)，每個液壓油缸(3)的活塞桿與一個從動軸(2)側(cè)面聯(lián)接，從動軸(2)的側(cè)面還設(shè)置有凹面試件(11)，電動機(6)的輸出軸設(shè)置在主動軸(I)下表面，主動軸(I)下表面一側(cè)還設(shè)置有扭矩傳感器(5)，主動軸(I)的側(cè)面與凹面試件(11)對應(yīng)設(shè)置有6個凸面試件(12)。
2.一種使用權(quán)利要求1的集料形狀對浙青與集料粘附性影響的試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟: 1)將集料原料的接觸表面切割成型為大圓形、小圓形、鈍三角、尖三角、寬平面、窄平面6種不同的形狀，每種接觸面形狀的待測試件制作3組，每組分為接觸面形狀相互吻合的I個凹面試件(11)和I個凸面試件(12)，將切割成型的集料試件表面打磨光滑，蒸餾水煮沸清洗，140°C干燥I小時；制作完成的待測試件分為3份，每份中接觸面形狀為大圓形、小圓形、鈍三角、尖三角、寬平面、窄平面的待測試件各一組，組成一次試驗用的待測試件； 2)將待測試件分別固定安裝在主動軸(I)和從動軸(2)上，調(diào)節(jié)主動軸(I)和6個從動軸(2)上的凹面試件(11)與主動軸(I)上的凸面試件(12)之間的距離為1.5mm ； 3)由可編程控制器(9)接通電動機(6)電源，電動機(6)轉(zhuǎn)速為0.5rad/min,電動機(6 )的輸出軸帶動主動軸(I)旋轉(zhuǎn)，主動軸(I)旋轉(zhuǎn)與從動軸(2 )接觸帶動從動軸(2 )旋轉(zhuǎn)，扭矩傳感器(5)記錄主動軸(I)的空轉(zhuǎn)扭矩Stl并通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)接嬎銠C(10)中；由可編程控制器(9)關(guān)閉電動機(6)電源，調(diào)節(jié)(6)個從動軸(2)至滑槽外緣； 4)浙青加熱至140°C,將浙青涂覆在接觸表面形狀為大圓形的凹面試件(11)和凸面試件(12)之間，由可編程控制器(9)控制電磁閥門(13)接通，啟動安裝有大圓形凹面試件(12)的從動軸(2)上的液壓油缸(3)，`調(diào)整該從動軸(2)上的凹面試件(11)與主動軸(I)上的凸面試件(12)接觸面緊密粘結(jié)，室溫冷卻15分鐘； 5)由可編程控制器(9)接通電動機(6)電源，電動機(6)轉(zhuǎn)速為0.5rad/min,電動機(6)的輸出軸帶動主動軸(I)旋轉(zhuǎn)，直至主動軸(I)與安裝有大圓形凹面試件(12)的從動軸(2)完全分離；扭矩傳感器(5)記錄主動軸(I)與安裝有大圓形凹面試件(12)的從動軸(2)之間的最大粘附扭矩S1并通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)接嬎銠C(10)中； 6)由上述步驟測得的最大空轉(zhuǎn)扭矩Stl和最大粘附扭矩S1計算接觸面為大圓形的待測試件的比例系數(shù)Hl1，根據(jù)以下公式:
S1-So
襲 s =—5

； 7)重復(fù)上述步驟4)至6)，依次試驗接觸面為小圓形、鈍三角、尖三角、寬平面、窄平面的待測試件，測得相應(yīng)的最大粘附扭矩S2、S3、S4、S5、S6,根據(jù)公式計算得比例系數(shù)m2、m3、m4、m5、m6 ； 8)比較比例系數(shù)Hi1~m6的數(shù)值大小，比例系數(shù)m數(shù)值越大表明浙青和集料的粘附性能越好，得出接觸面形狀對浙青與集料粘附性的影響。
【文檔編號】G01N19/04GK103760104SQ201410028738
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】張久鵬, 賀明明, 孫昌樂, 黎宇陽, 任仲山, 陸瑞國, 杜慧, 劉乙丁, 劉虎軍, 張夢麗, 王凱, 裴建中, 李蕊 申請人:長安大學(xué)