一种冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置及方法与流程

本发明属于乳化沥青混合料测试，具体涉及一种冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置及方法。

背景技术：

1、冷拌冷铺沥青混合料是由改性乳化沥青、矿料、水和添加剂等在常温下混合而成，是一种低碳环保、施工便捷的铺装材料，在路面建设和养护中具有广泛的应用。

2、由于冷拌冷铺沥青混合料是在常温进行混合，沥青胶浆与集料之间并没有经历高温而发生充分融合以及黏结，而冷拌冷铺沥青混合料多是作为罩面或功能层，因此对冷拌冷铺沥青混合料的抗开裂性能评价显得尤为重要。

3、行业标准jtg e20-2011，t0702中采用击实法成型马歇尔试件，但冷拌沥青混合料是在常温下混合完成并且混料中含有水，集料之间的滑移不如高温流动的热拌沥青混合料，因此击实法容易造成试件表面集料破碎，并且冷拌沥青混合料中的水在击实后无法顺利排出，造成水压力过大，进而达不到击实效果，并且成型速度较慢。因此，现有技术的沥青混合料劈裂试验并不能直接适用于冷拌沥青混合料的抗开裂性能测试。

4、因此，发明一种冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置与方法很有必要。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置及方法，用以解决现有技术中的测试装置和测试方法不能适用于冷拌冷铺沥青混合料的技术问题。

2、为实现上述目的，在本发明的一个方面，本发明提供一种冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置，包括装置底座、定位放置在所述装置底座上方的试件成型模、通过若干支撑立柱固定支撑在所述装置底座上的横梁、以及活动于所述试件成型模上方的位移测量装置；所述试件成型模用于成型沥青混合料，并在沥青混合料上压放有沿所述试件成型模内壁滑动的压头，所述试件成型模周侧开有若干排水孔；所述横梁上连接有压实机构，所述压实机构具有正对所述试件成型模顶部中央并沿垂直方向活动的压块，所述压块通过向下挤压所述压头实现对沥青混合料的压实。

3、优选地，所述压头上安装有振动器。

4、优选地，所述压实机构包括固接在所述横梁上的l型固定座和固接在所述l型固定座上的动力机构，所述动力机构驱动所述压块靠近/远离所述压头。

5、优选地，所述装置底座上方设有下沉的集水槽，所述试件成型模放置于所述集水槽内，所述集水槽一侧开有排水通道。

6、优选地，所述装置底座上固接有后座，所述后座朝向所述试件成型模一侧连接有一上一下两个抱紧卡箍，所述试件成型模定位在两所述抱紧卡箍内。

7、优选地，所述位移测量装置包括固接在所述装置底座上的安装座，所述安装座通过若干活动连杆延伸至所述试件成型模上方，并在位于所述试件成型模上方的活动连杆底部固接有位移测量仪器。

8、优选地，所述位移测量装置包括第一活动连杆、第二活动连杆、转向机构、铰接座和所述安装座，所述转向机构固接在所述安装座上，所述铰接座转动连接在所述转向机构上，所述第一活动连杆一端铰接于所述铰接座上另一端与所述第二活动连杆铰接，所述第二活动连杆远离所述第一活动连杆的一端固接所述位移测量仪器。

9、优选地，所述位移测量仪器为激光位移计或千分表。

10、优选地，所述第一活动连杆和所述铰接座铰接位置设置有角度调节旋钮或角度调节电机。

11、在本发明的另一个方面，本发明提供一种冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试方法，采用上述任一项所述的冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置，该测试方法包括以下步骤：

12、步骤一、按配比比例拌合冷拌冷铺沥青混合料；

13、步骤二、在试件成型模的内周面、压头下表面、装置底座上表面涂抹润滑油，并在试件成型模底部放入圆形油性垫纸；

14、步骤三、将冷拌冷铺沥青混合料装入试件成型模，并由周侧向中间进行插捣，然后抹平；

15、步骤四、在抹平后的冷拌冷铺沥青混合料表面依次放入圆形油性垫纸和压头；

16、步骤五、驱动压实机构向下挤压压头，并通过位移测量装置实时测量试件的高度，以确保当试件高度达到预设值时停止驱动压实机构，并保持5～10min后卸载；

17、步骤六、将带有试件成型模的试件在常温下静置24h，然后脱模；

18、步骤七、将脱模后的试件在60℃烘箱中养生21天，使其完全固化，然后测定试件密度和空隙率；

19、步骤八、对经过步骤七测定且合格的试件进行去头尾切割，将切割后的试件在-10℃恒温空气箱中保温6h以上；

20、步骤九、在-10℃试验温度及1mm/min加载速率下对试件进行劈裂试验，测得试验最大荷载p和试件高度h；根据最大荷载p试件高度h计算得到冷拌冷铺沥青混合料的低温劈裂抗拉强度r，其中，r＝0.006287p/h。

21、本发明公开了以下技术效果：

22、本发明针对冷拌冷铺沥青混合料无统一抗开裂性能测试装置和方法的问题，提出一种冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置及方法，包括带有排水孔的试件成型模和用于压实试件的压实机构，并配合可多点自由移动的位移测量装置，能够在试件成型过程中排出水分和气泡，增加集料之间的滑移，使集料混合更加密实，从而满足冷拌冷铺沥青混合料成型试件的开裂性能测试，提高试件制备及测量的质量和效率，能够解决试件击实成型过程中集料之间滑移不足而造成集料破碎的问题。

技术特征：

1.一种冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置，其特征在于，包括装置底座(1)、定位放置在所述装置底座(1)上方的试件成型模(2)、通过若干支撑立柱(12)固定支撑在所述装置底座(1)上的横梁(9)、以及活动于所述试件成型模(2)上方的位移测量装置(16)；所述试件成型模(2)用于成型沥青混合料，并在沥青混合料上压放有沿所述试件成型模(2)内壁滑动的压头(19)，所述试件成型模(2)周侧开有若干排水孔；所述横梁(9)上连接有压实机构，所述压实机构具有正对所述试件成型模(2)顶部中央并沿垂直方向活动的压块(11)，所述压块(11)通过向下挤压所述压头(19)实现对沥青混合料的压实。

2.根据权利要求1所述的冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置，其特征在于，所述压头(19)上安装有振动器(20)。

3.根据权利要求1所述的冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置，其特征在于，所述压实机构包括固接在所述横梁(9)上的l型固定座(21)和固接在所述l型固定座(21)上的动力机构(22)，所述动力机构(22)驱动所述压块(11)靠近/远离所述压头(19)。

4.根据权利要求1所述的冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置，其特征在于，所述装置底座(1)上方设有下沉的集水槽(17)，所述试件成型模(2)放置于所述集水槽(17)内，所述集水槽(17)一侧开有排水通道(18)。

5.根据权利要求1所述的冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置，其特征在于，所述装置底座(1)上固接有后座(15)，所述后座(15)朝向所述试件成型模(2)一侧连接有一上一下两个抱紧卡箍(14)，所述试件成型模(2)定位在两所述抱紧卡箍(14)内。

6.根据权利要求1所述的冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置，其特征在于，所述位移测量装置(16)包括固接在所述装置底座(1)上的安装座(3)，所述安装座(3)通过若干活动连杆延伸至所述试件成型模(2)上方，并在位于所述试件成型模(2)上方的活动连杆底部固接有位移测量仪器。

7.根据权利要求6所述的冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置，其特征在于，所述位移测量装置(16)包括第一活动连杆(5)、第二活动连杆(6)、转向机构(4)、铰接座(25)和所述安装座(3)，所述转向机构(4)固接在所述安装座(3)上，所述铰接座(25)转动连接在所述转向机构(4)上，所述第一活动连杆(5)一端铰接于所述铰接座(25)上另一端与所述第二活动连杆(6)铰接，所述第二活动连杆(6)远离所述第一活动连杆(5)的一端固接所述位移测量仪器。

8.根据权利要求7所述的冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置，其特征在于，所述位移测量仪器为激光位移计(23)或千分表(10)。

9.根据权利要求7所述的冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置，其特征在于，所述第一活动连杆(5)和所述铰接座(25)铰接位置设置有角度调节旋钮(13)或角度调节电机(24)。

10.一种冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试方法，应用权利要求1至9中任一项所述的冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开一种冷拌冷铺沥青混合料抗开裂性能测试装置及方法，涉及乳化沥青混合料测试技术领域，装置包括装置底座、定位放置在装置底座上方的试件成型模、通过若干支撑立柱固定支撑在装置底座上的横梁、以及活动于试件成型模上方的位移测量装置；试件成型模用于成型沥青混合料，并在沥青混合料上压放有沿试件成型模内壁滑动的压头，试件成型模周侧开有若干排水孔；横梁上连接有压实机构，压实机构具有正对试件成型模顶部中央并沿垂直方向活动的压块，压块通过向下挤压压头实现对沥青混合料的压实。本发明能够在试件成型过程中排出水分，增加集料之间的滑移，使集料混合更加密实，从而提高试件制备及测量的质量和效率。技术研发人员：黄海兵,徐祖杰,曾恩九,何中鹏,严智英,张恺,刘彬,徐文,徐胜,陈逸兴受保护的技术使用者：新余公路勘察设计院技术研发日：技术公布日：2024/9/9