一种沥青混合料水稳定性评价装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于沥青混合料性能评价技术领域，具体涉及一种沥青混合料水稳定 性评价装置。
【背景技术】
[0002] 水损害是沥青路面在水或冻融循环的作用下，由于汽车车轮动态荷载的作用，进 入路面空隙中的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环作用，水分逐渐浸入沥青 与集料的界面上，使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力，沥青膜从石料表面脱离（剥离）， 沥青混合料掉粒、松散，继而形成沥青路面的坑槽、推挤变形等的损坏现象。
[0003] 沥青混合料在浸水条件下，由于沥青和矿料的粘附力降低，导致损坏，最终表现为 混合料的整体力学强度降低，因此沥青混合料的水稳定性最终是由浸水条件下沥青混合料 物理力学性能降低的程度来表征的。目前评价沥青水稳定性的方法是浸水马歇尔试验和冻 融劈裂试验，但是这两个试验只模拟了水和温度对沥青混合料的影响，并没考虑车辆动荷 载的作用，故评价沥青混合料的水稳定性指标与实际结果相差很大。
【发明内容】
[0004] 针对现有试验方法的不足，本实用新型目标在于提供一种简单直接且测试结果准 确的装置来评价沥青混合料的水稳定性能。
[0005] 为了实现上述任务，本实用新型采用的技术方案是：
[0006] 一种沥青混合料水稳定性评价装置，包括底座，底座中设置有举升装置，举升装置 控制设置在底座上方的升降架的升降，在升降架中设置有电机，电机通过传动系统与一个 竖直设置的且下端部安装有研磨锤的加载杆连接。
[0007] 进一步地，所述的研磨锤的下方设置有水槽，水槽中设置有用于固定马歇尔试件 的卡槽，水槽上安装有温度控制器。
[0008] 进一步地，所述的加载杆上设置有可对加载杆轴向施力的载荷控制器，载荷控制 器安装在升降架上。
[0009] 进一步地，所述的传动系统包括安装在加载杆上的链轮，链轮通过键槽与加载杆 连接，加载杆可沿其轴向相对于链轮运动。
[0010] 进一步地，所述的传动系统还包括安装在电机输出轴上的减速机，减速机通过链 条与所述的链轮连接。
[0011] 进一步地，所述的举升装置采用千斤顶，千斤顶通过升降柱与所述的升降架连接。
[0012] 进一步地，所述的研磨锤上包裹有橡胶层，研磨锤的底面和试件顶面的大小相同。
[0013] 进一步地，所述的沥青混合料水稳定性评价装置还包括可编程控制器，可编程控 制器分别与举升装置、电机、温度控制器和载荷控制器连接。
[0014] 本实用新型基于浸水研磨马歇尔试件试验来评价沥青混合料的水稳定性的新的 试验装置，试验考虑了高温，浸水，荷载最不利的条件，本实用新型中设置了传动和载荷系 统，能在现有的浸水马歇尔试验的基础上，对试件进行载荷下的研磨，模拟试件在实际情况 下受到的载荷、摩擦和水分对试件的影响，因此试验结果更接近真实情况，更具有参考价 值，得出浸水条件下研磨沥青混合料损失的百分比。损失的百分比越小，说明沥青混合料的 水稳定性越好，反之当损失的百分比越大，沥青混合料水稳定越差。能够有效地评价不同类 型的沥青混合料的水稳定性能，对沥青混合料水稳定性评价具有积极的促进意义。本实用 新型原理明确，操作简单，可操控性强，实验结果准确，在沥青混合料设计、施工和养护过程 中为沥青混合料水稳定性提供一种有效的评价装置。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0016] 其中：1一底座，2-举升装置，3-升降柱，4一电机，5-减速机，6-链条，7-升降 架，8-荷载控制器，9-研磨插，10-水槽，11-马歇尔试件，12-卡槽，13-温度控制器， 14 一加载杆，15-链轮。
【具体实施方式】
[0017] 遵从上述技术方案，如图1所示，本实用新型为了解决目前的水稳定性评价试验 中无法模拟自然状况下对试件在载荷条件下摩擦、水侵蚀的情况，设计了加载系统，可配合 现有试验来完成试件性能的评价。
[0018] -种沥青混合料水稳定性评价装置，包括底座1，底座1中设置有举升装置2,举升 装置2控制设置在底座1上方的升降架7的升降，在升降架7中设置有电机4,电机4通过 传动系统与一个竖直设置的且下端部安装有研磨锤9的加载杆14连接。
[0019] 底座1是密闭的，举升装置2设置在底座1中，仅其输出轴伸出底座1顶面，密闭 的底座1可以防止其一侧设置的水槽10中的水对举升装置2产生的影响。举升装置2控 制升降架7的位置改变，而升降架7的运动则带动加载杆14运动，使加载杆14靠近或远离 试件。对试件的摩擦可采用研磨的方式来模拟，具体设置了电机4可将扭矩传递给加载杆 14,加载杆14与试件表面接触后开启电机4,进行研磨；另外可采用在升降架7顶部施加压 力来模拟对试件的载荷作用。
[0020] 为了更好地给试件施加载荷，可再设置一个载荷控制器8,载荷控制器8的作用是 对加载杆14施加轴向的力度，可采用液压装置来实现。载荷的调整最好是直观、可控的。载 荷装置安装在加载杆14的上端部，可通过轴承与加载杆14连接，在对加载杆14施加轴向 力的时候，加载杆14仍可以自转。
[0021] 具体的传动系统可采用链轮15链条6来配合。由于设置了加载系统，要保持加载 杆14自转使研磨锤9能研磨事件，可采用在链轮15的安装孔中设置键而在加载杆14的轴 向上设置一段槽的方式，来安装链轮15。那么由于载荷控制器8对加载杆14轴向施加力而 带动的加载杆14轴向的略微位移就可以通过键槽的配合来过渡，即加载杆14可以相对于 链轮15轴心线方向在一定范围内运动。而由于键槽的配合方式，使链轮15转动时仍能带 动加载杆14转动。传动系统在电机4 一端设置有减速机5,可调整加载杆14的转速，减速 机5通过链条6和链轮15连接。
[0022] 举升装置2可采用千斤顶，通过一对升降柱3与升降架7连接，控制升降架7带动 加载杆14靠近或远离试件。
[0023] 具体试验的时候，在研磨锤9下方设置水槽10,水槽10中设置卡槽12,卡槽12中 安装马歇尔试件11。卡槽12需要固定在水槽10上，水槽10的位置也需要固定，使试件在 受到研磨时位置不会发生改变。水槽10上设置有温度控制器13,可调整水槽10中的水温， 使水槽10的水温达到试验要求。采用的试验试件是标准的沥青马歇尔试件11，按规范要求 和实际需要选择要求的级配，制作马歇尔试件11。研磨锤9上包裹有橡胶层，模拟汽车轮胎 实际对路面的作用，研磨锤9的底面和试件顶面的大小相同。
[0024] 由于需要调整的条件较多，为了方便地统一控制，可以设置一个可编程控制器，与 举升组装置、电机4、温度控制器13、载荷控制器8连接。这样就可以通过一个控制器来控 制各部分的运作，如通过控制举升装置2来调整升降架7的高低，通过电机4调整研磨时的 转速，通过温度控制器13调整水槽10中水温，载荷控制器8来控制施加载荷的大小，并可 设置显示屏实时观测各个参数。
[0025] 利用本实用新型进行沥青混合料水稳定性评价的步骤如下：
[0026] L准备工作
[0027] I. 1根据试验使用的沥青混合料的配合比，按《公路工程沥青及沥青混合料试验 规程》（JTJ052--2000)要求制备马歇尔试件，试件尺寸应符合直径101. 6mm±0. 2mm，高 63. 5mm土 I. 3mm 的要求；
[0028] 1. 2测量试件高度及直径准确至0. 1mm，尺寸不符合要求的试件作废；
[0029] 1.3将水槽的温度调至试验要求的温度，在浸水条件下，试验的温度为 60°C ±5。。。
[0030] 2.试验步骤
[0031] 2. 1称取初始试件的质量，记为mQ;
[0032] 2. 2将试件浸水条件下放在一18°C ± 2°C的恒温冰箱里，养生24h± Ih ;
[0033] 2.3将试件从冰箱取出，放入原先设置好温度的水槽中去，水槽的温度为 60°C ±5°C，水槽的水要浸没全部试件；
[0034] 2. 4对试件进行浸水研磨，此时调节可编程控制器，使荷载为0. 7Mpa ;研磨的速度 为86r/min，研磨时间为24h ;
[0035] 2. 5将试件取出，用水清洗试件表面剥落的混合料；
[0036] 2. 6将试件放入60 °C烘箱里烘干至恒重，称取其质量Hi1;
[0037] 2. 7重复以上试验步骤，一种混合料的平行试验不得少于3次。
[0038] 3.计算
[0039]
【主权项】
1. 一种沥青混合料水稳定性评价装置，包括底座（1)，其特征在于，所述的底座（1)中 设置有举升装置（2)，举升装置（2)控制设置在底座（1)上方的升降架（7)的升降，在升降 架（7)中设置有电机（4)，电机（4)通过传动系统与一个竖直设置的且下端部安装有研磨锤 (9) 的加载杆（14)连接。
2. 如权利要求1所述的沥青混合料水稳定性评价装置，其特征在于，所述的研磨锤（9) 的下方设置有水槽（10)，水槽（10)中设置有用于固定马歇尔试件（11)的卡槽（12)，水槽 (10) 上安装有温度控制器（13)。
3. 如权利要求2所述的沥青混合料水稳定性评价装置，其特征在于，所述的加载杆 (14)上设置有可对加载杆（14)轴向施力的载荷控制器（8)，载荷控制器（8)安装在升降架 (7)上。
4. 如权利要求1所述的沥青混合料水稳定性评价装置，其特征在于，所述的传动系统 包括安装在加载杆（14)上的链轮（15)，链轮（15)通过键槽与加载杆（14)连接，加载杆 (14)可沿其轴向相对于链轮（15)运动。
5. 如权利要求4所述的沥青混合料水稳定性评价装置，其特征在于，所述的传动系统 还包括安装在电机（4)输出轴上的减速机（5)，减速机（5)通过链条（6)与所述的链轮（15) 连接。
6. 如权利要求1所述的沥青混合料水稳定性评价装置，其特征在于，所述的举升装置 (2)采用千斤顶，千斤顶通过升降柱（3)与所述的升降架（7)连接。
7. 如权利要求1所述的沥青混合料水稳定性评价装置，其特征在于，所述的研磨锤（9) 上包裹有橡胶层，研磨锤（9)的底面和试件顶面的大小相同。
8. 如权利要求3所述的沥青混合料水稳定性评价装置，其特征在于，所述的沥青混合 料水稳定性评价装置还包括可编程控制器，可编程控制器分别与举升装置（2)、电机（4)、 温度控制器（13)和载荷控制器（8)连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种沥青混合料水稳定性评价装置，包括底座，底座中设置有举升装置，举升装置控制设置在底座上方的升降架的升降，在升降架中设置有电机，电机通过传动系统与一个竖直设置的且下端部安装有研磨锤的加载杆连接。本实用新型基于浸水研磨马歇尔试件试验来评价沥青混合料的水稳定性的新的试验装置，试验考虑了高温，浸水，荷载最不利的条件，本实用新型中设置了传动和载荷系统，能在现有的浸水马歇尔试验的基础上，对试件进行载荷下的研磨，模拟试件在实际情况下受到的载荷、摩擦和水分对试件的影响，因此试验结果更接近真实情况，更具有参考价值。
【IPC分类】G01N5-04
【公开号】CN204359636
【申请号】CN201520065500
【发明人】张宜洛, 王涛, 张柯, 段周洋, 刘彦珍, 王福满, 闫怀宇
【申请人】长安大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月30日