本發(fā)明屬于公路工程瀝青及瀝青混合料試驗裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種凍融循環(huán)作用下集料與瀝青黏附性的試驗裝置。

背景技術(shù)：

近些年來，隨著我國交通運(yùn)輸事業(yè)的不斷發(fā)展，公路總里程數(shù)不斷增加，質(zhì)量等級也不斷提高。但是公路路面的早期破壞，特別是由于瀝青路面的早期水損壞以及由其引發(fā)的其他病害，不僅降低瀝青路面的使用壽命，還使公路提前進(jìn)入大規(guī)模的養(yǎng)護(hù)維修期，增加路面的養(yǎng)護(hù)成本。因此，瀝青路面的早期水損壞儼然已成為降低路面服務(wù)性能和路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要影響因素之一，逐漸引起公路界的普遍重視。

目前，粗集料與瀝青的黏附性試驗主要采用水煮法與水浸法，二者雖都可以達(dá)到較為理想的試驗效果。但二者的試驗原理、對象、操作和評價指標(biāo)均不相同，各有優(yōu)缺。針對集料的選擇以及瀝青路面使用過程中影響瀝青與集料之間黏附性的具體因素，國內(nèi)對此研究比較少，且沒有提出較為合理可行的試驗方法及評價指標(biāo)。尤其是在季節(jié)性冰凍地區(qū)，由于外界荷載作用而引起瀝青集料表面瀝青膜破損，在冬季降雨或降雪時，水會沿破損處侵入集料內(nèi)部，當(dāng)夜間氣溫降低時濕潤集料內(nèi)的水分結(jié)冰膨脹，白天氣溫升高時集料內(nèi)的冰融化為水，在這種凍融交替變化下會在瀝青與集料界面處產(chǎn)生疲勞作用，導(dǎo)致瀝青與集料的黏附性下降，進(jìn)而在外界因素的綜合作用下導(dǎo)致瀝青路面的水損害，影響道路的正常使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種凍融循環(huán)作用下集料與瀝青黏附性的試驗裝置，該裝置能夠評估濕潤集料內(nèi)水分受凍融循環(huán)作用時對瀝青與集料界面黏附性影響。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的凍融循環(huán)作用下集料與瀝青黏附性的試驗裝置包括瀝青集料凍融循環(huán)處理裝置及瀝青集料黏附性測試裝置，其中，瀝青集料黏附性測試裝置包括外殼、底座、第一控制器及設(shè)置于殼體內(nèi)的制冷機(jī)、支撐平臺、漏斗、撞擊板、篩網(wǎng)、集料倉、支柱及傳送系統(tǒng)；撞擊板及篩網(wǎng)均傾斜分布；

外殼的底部開口扣合于底座上，制冷機(jī)位于底座上，支撐平臺位于制冷機(jī)上，漏斗的側(cè)面與撞擊板的一端相連接，篩網(wǎng)的一端與撞擊板的另一端相連接，集料倉的側(cè)面與篩網(wǎng)另一端的底面相連接，篩網(wǎng)的底部設(shè)有瀝青倉，其中，撞擊板及瀝青倉均通過支柱固定于支撐平臺上，試驗試件經(jīng)傳送系統(tǒng)傳輸?shù)袈涞铰┒分校┒返袈涞脑囼炘嚰矒舻阶矒舭逯?，然后?jīng)撞擊板及篩網(wǎng)滾落到集料倉中，集料倉輸出的試驗試件掉落到傳送系統(tǒng)上；

漏斗的底部開設(shè)有閥門，第一控制器與制冷器的控制端、傳送系統(tǒng)的控制端及閥門的控制端相連接。

所述傳送系統(tǒng)包括立柱、橫梁、第一滑輪、第二滑輪、第三滑輪、第四滑輪、傳動鏈以及用于驅(qū)動第一滑輪轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置；

立柱豎立固定于底座上，橫梁的端部與立柱的頂部相連接，橫梁位于漏斗的上方，第一滑輪及第二滑輪設(shè)置于支撐平臺上，第三滑輪及第四滑輪設(shè)置于橫梁的底部，傳動鏈繞過第一滑輪、第二滑輪、第三滑輪及第四滑輪，傳動鏈的內(nèi)側(cè)設(shè)有若干運(yùn)料槽及與運(yùn)料槽相配合的定位塊，集料倉的底部設(shè)有用于檢測所述定位塊的第一探測器，第一探測器的輸出端與第一控制器相連接；

漏斗、撞擊板、篩網(wǎng)及集料倉位于傳動鏈的內(nèi)部。

驅(qū)動裝置包括電動機(jī)及傳動帶，電動機(jī)固定于立柱的側(cè)面，電動機(jī)的輸出軸通過傳動帶與第一滑輪相連接，電動機(jī)的控制端與第一控制器相連接。

第三滑輪及第四滑輪懸吊于橫梁的底部。

各運(yùn)料槽等間距分布。

還包括瀝青集料凍融循環(huán)處理裝置，瀝青集料凍融循環(huán)處理裝置包括基座、玻璃外殼以及位于玻璃外殼內(nèi)的玻璃鍋、凍融循環(huán)箱、第二控制器及觸屏顯示器，玻璃外殼扣合于基座上，玻璃鍋位于凍融循環(huán)箱上，玻璃鍋的頂部開口處設(shè)有玻璃蓋，觸屏顯示器位于凍融循環(huán)箱的側(cè)面，第二控制器與觸屏顯示器相連接。

玻璃鍋與凍融循環(huán)箱之間設(shè)有石棉墊片。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的凍融循環(huán)作用下集料與瀝青黏附性的試驗裝置在具體操作時，先將試驗試件放置到瀝青集料凍融循環(huán)處理裝置進(jìn)行凍融循環(huán)處理，再通過傳送系統(tǒng)實現(xiàn)試驗試件的傳輸，試驗試件經(jīng)漏斗撞擊到撞擊板上，再經(jīng)撞擊板及篩網(wǎng)掉落到集料倉中，同時，撞擊出的瀝青膜穿過篩網(wǎng)掉落到瀝青倉中，集料倉中的試驗試件經(jīng)傳送系統(tǒng)再次掉落到漏斗中，直至撞擊預(yù)設(shè)次數(shù)為止，即可根據(jù)瀝青倉中瀝青的質(zhì)量得到凍融循環(huán)作用下集料與瀝青黏附性的強(qiáng)弱程度，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中瀝青集料凍融循環(huán)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中瀝青集料黏附性測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

1為基座、2為玻璃外殼、3為玻璃鍋、4為玻璃蓋、5為試驗試件、6為石棉墊片、7為凍融循環(huán)箱、8為第二控制器、9為底座、10為外殼，11為立柱、12為電動機(jī)、13為傳動帶、14為第一滑輪、15為傳動鏈、16為第四滑輪、17為橫梁、18為漏斗、19為第一探測器、20為運(yùn)料槽、21為撞擊板21、22為篩網(wǎng)、23為瀝青倉、24為集料倉、25為第二探測器、26為支柱、27為支撐平臺、28為制冷機(jī)、29為第一控制器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參考圖1，本發(fā)明所述的凍融循環(huán)作用下集料與瀝青黏附性的試驗裝置包括瀝青集料凍融循環(huán)處理裝置及瀝青集料黏附性測試裝置，其中，瀝青集料黏附性測試裝置包括外殼10、底座9、第一控制器及設(shè)置于殼體內(nèi)的制冷機(jī)28、支撐平臺27、漏斗18、撞擊板21、篩網(wǎng)22、集料倉24、支柱26及傳送系統(tǒng)；撞擊板21及篩網(wǎng)22均傾斜分布；外殼2的底部開口扣合于底座9上，制冷機(jī)28位于底座9上，支撐平臺27位于制冷機(jī)28上，漏斗18的側(cè)面與撞擊板21的一端相連接，篩網(wǎng)22的一端與撞擊板21的另一端相連接，集料倉24的側(cè)面與篩網(wǎng)22另一端的底面相連接，篩網(wǎng)22的底部設(shè)有瀝青倉23，其中，撞擊板21及瀝青倉23均通過支柱26固定于支撐平臺27上，試驗試件5經(jīng)傳送系統(tǒng)傳輸?shù)袈涞铰┒?8中，漏斗18掉落的試驗試件5撞擊到撞擊板21中，然后經(jīng)撞擊板21及篩網(wǎng)22滾落到集料倉24中，集料倉24輸出的試驗試件5掉落到傳送系統(tǒng)上；漏斗18的底部開設(shè)有閥門，第一控制器與制冷器的控制端、傳送系統(tǒng)的控制端及閥門的控制端相連接。

所述傳送系統(tǒng)包括立柱11、橫梁17、第一滑輪14、第二滑輪、第三滑輪、第四滑輪16、傳動鏈15以及用于驅(qū)動第一滑輪14轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置；立柱11豎立固定于底座9上，橫梁17的端部與立柱11的頂部相連接，橫梁17位于漏斗18的上方，第一滑輪14及第二滑輪設(shè)置于支撐平臺27上，第三滑輪及第四滑輪16設(shè)置于橫梁17的底部，傳動鏈15繞過第一滑輪14、第二滑輪、第三滑輪及第四滑輪16，傳動鏈15的內(nèi)側(cè)設(shè)有若干運(yùn)料槽20及與運(yùn)料槽20相配合的定位塊，集料倉24的底部設(shè)有用于檢測所述定位塊的第一探測器19，第一探測器19的輸出端與第一控制器相連接；漏斗18、撞擊板21、篩網(wǎng)22及集料倉24位于傳動鏈15的內(nèi)部。

驅(qū)動裝置包括電動機(jī)12及傳動帶13，電動機(jī)12固定于立柱11的側(cè)面，電動機(jī)12的輸出軸通過傳動帶13與第一滑輪14相連接，電動機(jī)12的控制端與第一控制器相連接。

第三滑輪及第四滑輪16懸吊于橫梁17的底部；各運(yùn)料槽20等間距分布。

本發(fā)明還包括瀝青集料凍融循環(huán)處理裝置，瀝青集料凍融循環(huán)處理裝置包括基座1、玻璃外殼2以及位于玻璃外殼2內(nèi)的玻璃鍋3、凍融循環(huán)箱7、第二控制器8及觸屏顯示器，玻璃外殼2扣合于基座1上，玻璃鍋3位于凍融循環(huán)箱7上，玻璃鍋3的頂部開口處設(shè)有玻璃蓋4，觸屏顯示器位于凍融循環(huán)箱7的側(cè)面，第二控制器8與觸屏顯示器相連接；玻璃鍋3與凍融循環(huán)箱7之間設(shè)有石棉墊片6。

傳送系統(tǒng)將試驗試件5運(yùn)送到漏斗18中，試驗試件5通過漏斗18自由下落，并撞擊到撞擊板21上，撞擊后的試驗試件5沿撞擊板21及篩網(wǎng)22滾落至集料倉24中，同時將經(jīng)撞擊脫落的瀝青膜通過篩網(wǎng)22收集在瀝青倉23中，第二探測器25實時檢測定位塊，當(dāng)?shù)诙綔y器25探測到定位塊時，則產(chǎn)生電信號，并將所述電信號轉(zhuǎn)發(fā)至控制器中，控制器控制閥門打開，使集料倉24中的試驗試件5掉落至運(yùn)料槽20中，完成試驗試件5的一次撞擊試驗，再次重復(fù)試驗，至此撞擊預(yù)設(shè)次數(shù)為止。

本發(fā)明的具體試驗過程包括試件的凍融循環(huán)處理及試件的黏附性測試，具體為操作為：

1)稱取相同質(zhì)量的未進(jìn)行處理瀝青集料和瀝青膜破損且經(jīng)浸水處理的瀝青集料，并分別記作第一試件及第二試件。

2)打開玻璃外殼2及玻璃蓋4，將第一試件及第二試件放在玻璃鍋3中，再依次關(guān)閉玻璃蓋4及玻璃外殼2，然后通過第二控制器8控制凍融循環(huán)箱7對第一試件及第二試件進(jìn)行凍融循環(huán)試驗，實現(xiàn)對整個試件凍融循環(huán)處理試驗的智能控制，其中，凍融循環(huán)箱7的溫度范圍為-15℃～6℃，每次循環(huán)時間為1h，循環(huán)次數(shù)為6次；

3)打開外殼10，將第一試件放入集料倉24中，關(guān)閉外殼10，再打開第一控制器29，通過第一控制器29設(shè)定制冷劑的溫度為-10℃，當(dāng)外殼10內(nèi)的溫度為-10℃后，通過第一控制器控制電動機(jī)12工作，并設(shè)定電動機(jī)12的工作時長為30min，第二探測器25實時探測定位塊，當(dāng)?shù)诙綔y器25探測到定位塊時，則產(chǎn)生電信號，并將所述電信號發(fā)送至第一控制器中，第一控制器控制閥門打開，從而使集料倉24中的試驗試件5掉落到運(yùn)料槽20中，當(dāng)運(yùn)料槽20運(yùn)輸?shù)铰┒?8的正上方時，第一控制器控制運(yùn)料槽20將試驗試件5傾倒至漏斗18中，試驗試件5經(jīng)漏斗18自由下落，并撞擊到撞擊板21上，然后再經(jīng)撞擊板21及篩網(wǎng)22滾落到集料倉24中，其中，撞擊脫落的瀝青膜經(jīng)篩網(wǎng)22掉落到瀝青倉23中，完成一次試驗試件5的撞擊，然后重復(fù)上述試驗，直至試件電動機(jī)12停止工作為止，然后再將瀝青倉23中收集的瀝青烘干后稱量，稱量得到的質(zhì)量記作m1，第二試件與第一試件的處理過程相同，其中第二試件對應(yīng)的瀝青質(zhì)量記作m2；

4)計算瀝青集料的凍融損壞指數(shù)α，其中然后根據(jù)瀝青集料的凍融損壞指數(shù)α得濕潤集料內(nèi)水分受凍融循環(huán)作用對瀝青集料黏附性影響的強(qiáng)弱程度。