CN204330559U - 一种用于评价沥青与集料黏附性的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于评价沥青与集料黏附性的试验装置，包括顶端带有开口的容器，容器上方安装有搅拌轴伸入容器中的搅拌装置，搅拌轴上安装有转动扇片，转动扇片上方的容器内壁上可拆卸地安装有与搅拌轴垂直设置的带有透水孔的隔板，并且隔板位于容器中水位之下。本装置可以有效避免常规试验过程中裹覆沥青膜的橡胶颗粒不能完全进入沸水的不足，保证混合料中的所有粗集料经受相同的试验条件；本实用新型装置简单，安全可靠，弥补了现有规范中关于沥青与粗集料黏附性评价方法的不足之处，使得试验结果更接近沥青路面在实际工作时的抗剥落性能。

Description

一种用于评价沥青与集料黏附性的试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种沥青混合料性能检验装置，具体涉及一种用于评价混合料中沥青与粗集料界面黏附性的试验装置。

背景技术

目前世界各国的道路路面仍以沥青路面为主。为安全和耐久，对高速公路在抗滑、耐磨方面提出了比一般沥青路面更高的要求，为此必须采用坚硬的集料。对于与沥青粘附性很差的集料，使用时必须采取特殊的处理措施，以增加沥青与集料之间的粘结力。为此鉴定沥青与集料的粘附性就显得特别重要了。

为了使沥青混合料拥有更好的性能，经常向混合料中掺入其他集料，例如橡胶颗粒、工业废渣等。橡胶颗粒沥青混合料是一种能够抑制路面桥面冻结的新型沥青混合料，由于其具有高弹性，在荷载作用下可产生自应力，能够有效地抑制桥面薄冰，从而为冰冻地区的抑制桥面冰雪问题提供了新的解决方案。但目前橡胶颗粒融雪路面耐久性普遍较差，其主要原因在于橡胶颗粒与沥青的粘结性不足，从而导致路面耐久性差。

从二十世纪三十年代起，人们便提出许多实验方法来评价沥青与集料的粘附性。由于影响粘附性的因素很多，机理复杂，所以至今尚无一种公认的实验方法。沥青与矿料的粘附性试验主要是用于判断沥青与粗集料(不包含矿粉)的粘附性，属于这类的试验方法有水煮法和静态浸水法等。水煮法原名为“沥青与矿料的粘结性实验”，它是用来检验粗集料表面被沥青膜裹覆后，抵抗受水浸蚀造成剥落的能力，目前在我国应用非常广泛。

针对橡胶颗粒沥青混合料中沥青与集料黏附性评价方法，由于橡胶颗粒裹覆沥青后，密度较小使得其在“水煮法”试验中不能完全浸入沸水中。因此，在普通加热容器中进行的“水煮法”试验不能很好的模拟混合料实际工作环境中经受的动水冲刷以及不能保证橡胶颗粒与石料经受同样的试验条件。

发明内容

针对上述现有设备中存在的不足，本实用新型的目的是，提供一种用于检验沥青与集料黏附性，以评定石料、橡胶颗粒等粗集料的抗水剥离能力的试验装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于评价沥青与集料黏附性的试验装置，包括顶端带有开口的容器，容器上方安装有搅拌轴伸入容器中的搅拌装置，搅拌轴上安装有转动扇片，转动扇片上方的容器内壁上可拆卸地安装有与搅拌轴垂直设置的带有透水孔的隔板，并且隔板位于容器中水位之下。

进一步地，所述的容器的纵向截面为矩形，转动扇片为与容器纵向截面大小相适应的矩形片，在转动扇片上开设有通孔，转动扇片与搅拌轴的轴心线在一个平面内。

进一步地，所述的隔板为圆形隔板，由两个半圆形板通过合页拼合安装而成，所述的透水孔分布在这两个半圆形板上；在其中一个半圆形板上设置有提手，而在两个半圆形板的中心处留有用于通过搅拌装置搅拌轴的圆孔。

进一步地，所述的容器的内壁上设置有固定卡销，隔板安装在固定卡销上。

进一步地，所述的容器顶部可拆卸地设置有十字形铁架，十字形铁架卡在容器顶部，用于固定安装搅拌装置。

进一步地，所述的容器的外壁上设置有隔热把手。

本实用新型的技术特点是：

(1)本装置可以有效避免常规试验过程中裹覆沥青膜的橡胶颗粒不能完全进入沸水的不足，保证混合料中的所有粗集料(橡胶颗粒、石料)经受相同的试验条件；

(2)本装置所述的转动扇片转动形成的流水压力可以充分模拟沥青路面实际工作过程中的经受的动水冲刷作用，使得试验结果更加科学合理；

(3)本实用新型装置简单，安全可靠，弥补了现有规范中关于沥青与粗集料黏附性评价方法的不足之处，能够更好的模拟沥青路面实际工作时经受的环境条件，使得试验结果更接近沥青路面在实际工作时的抗剥落性能。

附图说明

图1是本实用新型的整体构造示意图；

图2是隔板俯视示意图；

图中标号代表：1—搅拌装置，2—十字形铁架，3—隔热把手，4—水位，5—隔板，6—固定卡销，7—容器，8—搅拌轴，9—转动扇片，10—通孔，51—提手，52—半圆形板，53—合页，54—圆孔，55—透水孔；

具体实施方式

遵从上述技术方案，如图1所示，一种用于评价沥青与集料黏附性的试验装置，包括顶端带有开口的容器7，容器7上方安装有搅拌轴8伸入容器7中的搅拌装置1，搅拌轴8上安装有转动扇片9，转动扇片9上方的容器7内壁上可拆卸地安装有与搅拌轴8垂直设置的带有透水孔55的隔板5，并且隔板5位于容器7中水位4之下。

容器7底面为圆形，其纵向截面为矩形，顶端的开口方便投加集料和进行其他操作。搅拌装置1安装在容器7上方，搅拌装置1的搅拌轴8伸入到容器7中，并在搅拌轴8上安装有转动扇片9，转动扇片9转动时，搅动容器7内部投入的集料。搅拌装置1可采用多种结构，如现有技术中的电机。转动扇片9在这里起到两个作用，一是搅动容器7中的水，使水流动，产生动水压力，模拟路面使用过程中混合料受到的动水冲刷作用及集料嵌挤作用造成的沥青膜脱落；二是要推动集料在容器7中运动，保持集料受热、收冲刷均匀。隔板5的作用是使得裹覆沥青膜的橡胶颗粒在隔板5的阻隔下可以和石料同样完全浸入在沸水中，因此在容器7中加水时，要使水位4位于隔板5之上。

作为一种能达到上述要求的转动扇片9结构，本方案中，转动扇片9为与容器7纵向截面大小相适应的矩形片，在转动扇片9上开设有通孔10，转动扇片9与搅拌轴8的轴心线在一个平面内。

转动扇片9可以设置为矩形，其大小与容器7纵向截面相适应，即能顺利在容器7内部旋转，又不会在转动扇片9和容器7内壁之间留下太大缝隙，即转动扇片9的尺寸应略小于容器7纵向截面尺寸。这样在水流冲刷下，集料发生分散使，大块的集料仍能继续在转动扇片9带动下运动，以充分模拟实际情况。转动扇片9的中心处安装搅拌轴8，这个搅拌轴8也位于容器7的轴心处。为了便于转动扇片9转动，在转动扇片9上开设有多个通孔10，通孔10直径大小以3mm为宜，转动时通过水流，不至于使转动扇片9受到过大阻力，以增加搅拌装置1的耗能，同时也不会将水流搅动出容器7。

隔板5的作用是使集料全部浸没在水中，隔板5为圆形隔板5，与容器7的形状相适应，由两个半圆形板52通过合页53拼合安装而成，所述的透水孔55分布在这两个半圆形板52上；在其中一个半圆形板52上设置有提手51，而在两个半圆形板52的中心处留有用于通过搅拌装置1搅拌轴8的圆孔54。容器7的内壁上设置有固定卡销6，隔板5安装在固定卡销6上。

如图2所示，为隔板5的俯视图。隔板5设置呈两个半圆形板52铰接的方式，便于其和搅拌轴8配合安装。中部的留下的圆孔54正好用于通过搅拌轴8。这种结构，在向容器7中投加集料时，不用将整个隔板5全部提起，只需要通过一个半圆形板52上的提手51将这个半圆形板52提起，加入集料即可，非常方便。至于隔板5的安装固定，则是通过容器7内壁上的固定卡销6来完成的。固定卡销6承载隔板5重量，使其不向下滑落，同时也能卡止住隔板5，加料完成后防止其打开。

本方案中搅拌装置1可采用低功率的电机，如图1所示，电机安装在容器7顶部，通过十字形铁架2固定在容器7顶端。十字形铁架2上设置有卡槽，用于卡住容器7边缘，有利于固定。

本实用新型非常适用于沥青与橡胶颗粒、石料黏附性的检验，进而评价橡胶颗粒沥青混合料的水稳定性能。试验过程中，带孔隔板可以防止裹覆沥青膜的橡胶颗粒由于密度小而上浮，进而保证橡胶颗粒与普通粗集料经受同样的试验条件，从而保证试验结果更加客观合理。试验时，将试验装置置于可调节功率的加热炉上，将已被沥青膜完全裹覆、冷却后的粗集料(橡胶颗粒、石料)放入试验装置的容器内，调整加热炉使得装置内的水保持微沸状态。然后按照《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中“沥青与粗集料黏附性试验”(T0616-1993)进行试验，以检验沥青与橡胶颗粒、石料表面的黏附性及评定粗集料的抗水剥离能力，具体试验步骤如下：

1.将集料过13.2mm、19mm筛，取粒径13.2～19mm形状接近立方体的规则集料10个，其中橡胶颗粒和石料各占5个，将其洗净、烘干、备用；

2.用细线逐个将集料系牢，至于105℃±5℃烘箱内1h；

3.逐个用线提起加热的集料颗粒，浸入预先加热的沥青(130～150℃)中45s后，轻轻拿出，使集料颗粒完全为沥青膜所裹覆；

4.将裹覆沥青的集料颗粒悬于试验架上，使多余的沥青流掉，并在室温下冷却15min；

5.通过提手掀开隔板，将完全被沥青膜裹覆的集料颗粒轻轻投入装置内，然后将本实用新型试验装置至于加热炉上，调节其功率保持装置内的水处于微沸状态，打开搅拌装置，使转动扇片搅动水流并带动集料转动；

6.浸煮3min后，将集料从水中取出，适当冷却后放入盛有常温水的纸杯等容器中，在水中观察集料表面沥青膜的剥落程度，并按照试验规程相关规定评定其黏附性等级。

Claims (6)

1.一种用于评价沥青与集料黏附性的试验装置，包括顶端带有开口的容器(7)，其特征在于，所述的容器(7)上方安装有搅拌轴(8)伸入容器(7)中的搅拌装置(1)，搅拌轴(8)上安装有转动扇片(9)，转动扇片(9)上方的容器(7)内壁上可拆卸地安装有与搅拌轴(8)垂直设置的带有透水孔(55)的隔板(5)，并且隔板(5)位于容器(7)中水位(4)之下。

2.如权利要求1所述的用于评价沥青与集料黏附性的试验装置，其特征在于，所述的容器(7)的纵向截面为矩形，转动扇片(9)为与容器(7)纵向截面大小相适应的矩形片，在转动扇片(9)上开设有通孔(10)，转动扇片(9)与搅拌轴(8)的轴心线在一个平面内。

3.如权利要求1所述的用于评价沥青与集料黏附性的试验装置，其特征在于，所述的隔板(5)为圆形隔板，由两个半圆形板(52)通过合页(53)拼合安装而成，所述的透水孔(55)分布在这两个半圆形板(52)上；在其中一个半圆形板(52)上设置有提手(51)，而在两个半圆形板(52)的中心处留有用于通过搅拌装置(1)搅拌轴(8)的圆孔(54)。

4.如权利要求1所述的用于评价沥青与集料黏附性的试验装置，其特征在于，所述的容器(7)的内壁上设置有固定卡销(6)，隔板(5)安装在固定卡销(6)上。

5.如权利要求1所述的用于评价沥青与集料黏附性的试验装置，其特征在于，所述的容器(7)顶部可拆卸地设置有十字形铁架(2)，十字形铁架(2)卡在容器(7)顶部，用于固定安装搅拌装置(1)。

6.如权利要求1所述的用于评价沥青与集料黏附性的试验装置，其特征在于，所述的容器(7)的外壁上设置有隔热把手(3)。