[发明专利]沥青与集料界面性能测定设备

沥青与集料界面性能测定设备

发明名称

沥青与集料界面性能测定设备

摘要

一种沥青与集料界面性能测定设备，在设备的外侧设置有设备柜，设备柜里左上角安放有温度控制装置，内壁上方安有照明灯，设备架左侧立杆安有可以上下左右移动的液压传动轴，液压传动轴由液压控制器进行控制，在液压传动轴上安放有拉力和剪切力敏感器，设备架的右侧立杆与可以转动的轴相连，转动轴有电机控制，转动轴左侧安放有扭转力敏感器，在设备柜的外侧方有通过数据线相连的数显装置，上侧可以显示温度，依次向下可以显示拉力、扭转力、剪切力。本发明具有结构简单、操作简易、系统化、自动化程度高、可重复性好、功能多的优点。

技术领域

【0001】  本发明属于沥青路面材料性能评价技术领域，具体涉及一种测定沥青与集料界面拉力、剪力、扭转力的设备。

背景技术

【0002】  随着中国交通事业的迅速发展，公路总里程获得了前所未有的增长，但是公路早期破坏现象严重，特别是沥青路面早期水损坏，这种现象主要是由于沥青与集料之间的粘聚力不足引起的，因此，研究并开发沥青与集料界面性能的设备很关键。目前，大多数道路研究人员只是基于宏观层面进行研究的，而对于微观角度进行研究沥青与集料性能的研究很少。

【0003】  目前有多种测量液体和固体表面能或表面张力的方法，测定液体表面能或表面张力的方法有毛细上升法、最大泡压法、滴重法、吊环法、吊板法、静态法等；测定固体表面能和表面张力的方法有温度外推法、受拉法、溶解热法、接触角法等，并在市场上也有大量的这些方法的设备。然而，这些方法大都是在已知一种物质的表明能或表面张力的方法来计算另一种物质的表明能或表面张力，不能直接地测量固液界面的粘附力；就算就是可以直接测定了固液之间的粘附力大小，仅仅用这一个指标也不能很好的评价沥青与集料的界面性能。

发明内容

【0004】  本发明所要解决的技术问题在于克服上述测试设备的不足，提供一种结构简单、操作方便、测试结果可以用来评价沥青与集料界面性能的测定设备。

【0005】  解决上述技术问题所采用的技术方案是：在一个带有门的长方形柜子里放置设备，在柜子的左上角设有温度控制装置最终与数显装置相连，在柜子顶部设有照明灯，设备架左端立杆设有可以上下移动的由液压控制器控制的液压传动装置，液压轴外侧放置有拉力敏感器和剪切力敏感器并最终通过数据线与数显装置相连，液压轴的右侧顶部按有试验夹具，设备架的右端立杆设有与电机相连的可以转动的轴，轴的左侧顶部按有试验夹具，在轴与夹具之间设有扭转力敏感器最终通过数据线与数显装置相连，在同一水平方向上的两个夹具之间用来夹持试件，试件是由两个圆柱形的集料用沥青粘结形成的。

【0006】  本发明将液压传动轴向右方慢慢移动，将制作好的试件夹持在两个夹具之间，通过拉力敏感器发出的电信号最终经过多步骤转换和处理显示在屏幕上的数据最大时的读数，即是沥青与集料界面的拉力值，液压轴与左侧设备杆的连接可以上下移动实现了沥青与集料剪切力的测定，设备架右侧设成有电机控制的可以转动的轴能实现扭转力的测定，温度控制装置可以对其温度进行设定并在数显装置上显示，本发明具有结构简单、操作简易、系统化、自动化、集成化程度高、重复性好、功能多等优点。

附图说明

【0007】  图1是本发明的一个结构示意图，图2是安装好试件即将进行试验情行下的俯视图，图3是左侧液压轴与设备左侧干连接部分结构图。

具体实施方式

【0009】  在图1中，本发明的沥青与集料界面性能测定装置由设备柜1、温度控制装置2、照明灯3、设备架4、、液压控制器5、液压传动轴6、拉力敏感器7、剪切力敏感器8、左侧夹具9、右侧夹具10、扭转力敏感器11、转动轴12、电机13、温度显示器14、拉力显示器15、扭转力显示器16、剪切力传感器17、设备架左侧立杆18、左右移动装置19、上下移动装置20，左侧集料21、右侧集料22、沥青层23

【0010】  在长方形设备柜1的左上角放置有温度控制装置2最终通过数据线与温度显示器14相连，在设备柜上方设有照明灯3，设备架4的左侧设有液压控制器5，与左侧立杆18相连的可以上下移动的装置19的液压传动轴6，在液压传动轴6上安放拉力敏感器7和剪切力敏感器8，拉力敏感器7和剪切力敏感器8最终通过数据线分别与拉力显示器15和剪切力传感器17相连，液压传动轴6右侧顶部有通过螺母相连的左侧夹具9，液压传动轴6和左侧立杆18安装有可以上下移动装置20和可以左右移动的装置19，设备架4右侧设有与电机13相连的可以转动的轴12相连，在转动轴12上安放有扭转力敏感器17最终通过数据线与扭转力敏感器16相连，转动轴12的左侧有通过螺母相连的右侧夹具10。本发明的沥青与集料组成的试件可以在烘箱或者其它的加热装置中加热至不同的温度，然后在设备里通过温度控制器调节使温度稳定在所需要的试验温度内进行试验，这样可以测定不同温度下沥青与集料的拉力、剪切力、扭转力，达到了自动化和集成化操作。

【0011】  本发明在试件的温度与设备内的温度一致时开始试验，并通过按钮调节进行温度设定，其测定过程如下：

【0012】  将液压传动轴通过液压控制器使其向右侧以缓慢速度移动，直到沥青与集料做成的圆柱形试件能通过左右夹具夹持好位置，然后使整个装置稍微稳定一下，开始试验，再次开启液压传动轴使其向左缓慢移动，这是拉力显示器会显示读书，直至沥青与集料分离时拉力传感器会显示一最大读书，此时的读书就为测得的拉力值。测定扭转力的步骤，与测拉力时开始试验前的步骤一样，当开始试验时是液压传动轴不动，右侧的转动轴在电机作用下慢慢转动，这是扭转力显示器会显示读数，当沥青与集料发生扭转破坏时显示器读数最大，此时测得的值即为沥青与集料之间的扭转力。测定剪切力的步骤如下：由于设备架右侧的转动轴固定，设备架左侧的液压传动轴可以上下左右移动，直至移动到左侧夹具可以夹持试件的上方集料，右侧夹具夹持试件的下方集料，等设备稳定一下，开始试验，液压传动轴向左侧缓缓移动，显示器上会有读数出现，当沥青与集料之间发生破坏时，读数最大，此时的读数即为沥青与集料界面的剪切力值。

【0013】 本发明具有一下优点：

【0014】（1）结构简单，操作方便、系统化、自动化、集成化程度高，可重复性好。

【0015】（2）可以测定不同温度下沥青与集料界面之间的拉力、扭转力、剪切力。能更好的评价沥青与集料的界面性能。

【0016】（3）利用温度传感器，可以精确的控制试验时的温度，利用力敏感器、调理、转化、集成、显示等步骤可以精确快速的显示沥青与集料之间的各种力。

附图：